誰更能抵抗乾旱?高大古老的亞馬遜森林做到了
圖說:新研究發現高大古老的亞馬遜森林更能抵抗乾旱。來源:CC0 Creative Commons,Pixabay,用戶:stokpic。
熱帶雨林在調節全球氣候系統方面發揮著重要作用。它們代表著地球上最大的陸地二氧化碳池。由於其廣闊的地理範圍和長年不衰的生產力,亞馬遜是全球碳循環和水文循環的關鍵。氣候變化可能威脅到熱帶雨林的命運,但熱帶雨林未來的儲碳能力存在著很大的不確定性。儘管亞馬遜河流域近年來遭受嚴重乾旱,造成了大量的樹木死亡並進一步影響了森林儲存碳的能力,但在影響熱帶雨林對乾旱敏感性的因素方面,我們知之甚少。
由來自哥倫比亞工程大學地球與環境工程學院的副教授Pierre Gentine領導了一項名為《高且年長的亞馬遜森林對降水量的改變率不甚敏感》的新研究,結果表明,在亞馬遜森林中,高度高於30米的樹木的光合作用對降水量變化的敏感性比高度為20米的樹木小三倍。高度較高的亞馬遜樹木也更年長,它們擁有更多的生物量和更深的根部系統,這使得它們能夠獲得更深處的土壤水分,從而更能抵禦乾旱。這項研究成果發表在5月28日的《自然地球科學》(Nature Geoscience)雜誌上。
Gentine同樣也是地球研究所和數據科學研究所的一名成員。他說:「我們的發現表明,森林的高度和年齡是應對乾旱所進行的光合作用的重要調節因素。儘管年長且較高的樹木對降水量變化(乾旱)的敏感性較低,但它們更容易受到大氣中的熱量和乾旱度的影響,而這些變化會隨著氣候變化而加劇。我們的研究顯示,亞馬遜森林在應對氣候變化和乾旱方面並不一致,並闡明了亞馬遜森林對缺水壓力、乾旱、土地利用/土地覆蓋變化和氣候變化的反應梯度。」
氣候變化正在改變亞馬遜的動力系統、結構和功能。儘管人們對控制森林光合作用的空間和時間變化的氣候因素已經進行過很好的研究,但卻很少考慮到森林高度和年齡(例如受森林砍伐影響)對這種控制效果的影響。
Gentine對太陽誘發(solar-induced)的熒光(光合作用的一項指標)、降水、蒸汽壓差以及樹冠高度進行了遙感觀測,並對森林年齡和地標生物量進行了估測。他的研究小組運用統計技術來估計樹木年齡和高度是如何改變其對乾旱的敏感性的。
Gentine的遙感監測結果顯示,高且年長的森林對乾旱(降雨量的變化)不怎麼敏感,但對炎熱和大氣中的乾燥更為敏感。這一發現對年輕vs.年長森林能否抵禦未來乾旱有著潛在的影響。例如,森林砍伐會增加森林抵抗乾旱的脆弱性,因為森林變得更年輕,因此對乾旱更敏感。
「我們的研究清晰地闡明,森林的高度和年齡直接影響到亞馬遜的碳循環。」 Gentine說,「考慮到亞馬遜雨林對全球碳循環和氣候的重要性,這一發現尤為重要。」
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