Een enkel seizoen van droogte in het Amazone-regenwoud kan de opname van koolstofdioxide door het bos jarenlang verminderen nadat de regens zijn teruggekeerd. volgens een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Natuur . Dit is de eerste studie die de langetermijnerfenis van een droogte in het Amazonegebied kwantificeert.

Een onderzoeksteam van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, en andere instellingen gebruikten lidar-satellietgegevens om boomschade en sterfte veroorzaakt door een ernstige droogte in 2005 in kaart te brengen. In jaren van normaal weer, het ongestoorde bos kan een natuurlijke koolstof"put zijn, " meer koolstofdioxide uit de atmosfeer opnemen dan het er weer in stopt. Maar vanaf het droogtejaar 2005 tot en met 2008 - het laatste jaar met beschikbare lidar-gegevens - verloor het Amazonebekken gemiddeld 0,27 petagram koolstof (270 miljoen ton) per jaar, zonder enig teken van het herwinnen van zijn functie als koolstofput.

Op ongeveer 2,3 miljoen vierkante mijl (600 miljoen hectare), de Amazone is het grootste tropische woud op aarde. Wetenschappers schatten dat het tijdens de fotosynthese maar liefst een tiende van de menselijke uitstoot van fossiele brandstoffen absorbeert. "Het oude paradigma was dat welke koolstofdioxide we ook in [door de mens veroorzaakte] emissies stoppen, de Amazone zou een groot deel ervan helpen absorberen, " zei Sassan Saatchi van NASA's JPL, die de studie leidde.

Maar ernstige perioden van droogte in 2005, 2010 en 2015 zorgen ervoor dat onderzoekers dat idee heroverwegen. "Het ecosysteem is zo kwetsbaar geworden voor deze opwarming en episodische droogte dat het kan overschakelen van gootsteen naar bron, afhankelijk van de ernst en de omvang, "Zei Saatchi. "Dit is ons nieuwe paradigma."

Droogte vanaf de grond

Voor wetenschappers op de grond in de Amazone, "Het eerste dat we zien tijdens een droogte is dat de bomen hun bladeren kunnen verliezen, " zei Saatchi. "Dit zijn regenwouden; de bomen hebben bijna altijd bladeren. Dus het verlies van bladeren is een sterke aanwijzing dat het bos gestrest is." Zelfs als bomen uiteindelijk ontbladering overleven, dit beschadigt hun vermogen om koolstof te absorberen terwijl ze onder stress staan.

Waarnemers op de grond merken ook dat droogte de neiging heeft om onevenredig hoge bomen als eerste te doden. Zonder voldoende regen, deze reuzen kunnen het water niet meer dan 30 meter omhoog pompen van hun wortels naar hun bladeren. Ze sterven door uitdroging en vallen uiteindelijk op de grond, laat gaten in het bladerdak ver boven je hoofd.

Maar elke waarnemer op de grond kan slechts een klein deel van het bos in de gaten houden. Er zijn slechts ongeveer honderd percelen die worden gebruikt voor onderzoek en een paar torensites voor langetermijnmonitoring van de Amazone-bossen. "De gedetailleerde metingen op deze locaties zijn uiterst belangrijk voor het begrijpen van de bosfunctie, maar we kunnen ze nooit gebruiken om tijdig te zeggen wat dit gigantische ecosysteem doet, " zei Saatchi. Om dat te doen, hij en zijn collega's wendden zich tot satellietgegevens.

Droogte vanuit de ruimte

Het onderzoeksteam gebruikte lidar-kaarten met hoge resolutie die zijn afgeleid van het Geoscience Laser Altimeter System aan boord van het ijs, Wolk, en land Elevation Satellite (ICESat). Deze gegevens onthullen veranderingen in de structuur van de luifel, inclusief bladschade en kieren. De onderzoekers ontwikkelden een nieuwe analysemethode om deze structurele veranderingen om te zetten in veranderingen in bovengrondse biomassa en koolstof. Ze elimineerden pixels die verbrande of ontboste gebieden weergeven om de koolstofimpact van droogte op alleen intacte bossen te berekenen.

Ze ontdekten dat na droogte, omgevallen bomen, ontbladering en beschadiging van het bladerdak veroorzaakten een aanzienlijk verlies in bladerhoogte, waarbij de zwaarst getroffen regio in het jaar na de droogte met gemiddeld ongeveer 35 inch (0,88 meter) afnam. Minder zwaar getroffen delen van het bos daalden minder, maar ze bleven allemaal gestaag dalen gedurende de resterende jaren van het gegevensbestand.

Saatchi merkte op dat de helft van de regenval in het bos wordt veroorzaakt door het bos zelf - water dat naar buiten komt en verdampt uit de vegetatie en de grond, stijgt in de atmosfeer, en condenseert en regent tijdens het droge seizoen en de overgang naar het natte seizoen. Een droogte die bosbomen doodt, verhoogt dus niet alleen de koolstofemissies, het vermindert regenval en verlengt de lengte van het droge seizoen. Die veranderingen vergroten de kans op toekomstige droogte.

Als droogtes zich blijven voordoen met de frequentie en ernst van de laatste drie gebeurtenissen in 2005, 2010 en 2015, Saatchi zei, de Amazone zou uiteindelijk kunnen veranderen van een regenwoud in een droog tropisch bos. Dat zou de koolstofopnamecapaciteit en de biologische diversiteit van het bos verminderen.