氣候變遷正在影響美國的森林，尤其是西部地區的森林，導致樹木生長減少，並對其作為碳彙的能力提出了挑戰。根據對美國林務局數據的最新分析，氣候變遷正以不同的方式重塑美國各地的森林。研究人員警告說，隨著氣溫升高、乾旱加劇、野火和疾病爆發對樹木造成的傷害，美國西部的森林首當其衝。

這項由UF 生物學研究人員J. Aaron Hogan 和Jeremy W. Lichstein 領導的研究發表在《美國國家科學院院刊》上。該研究揭示了森林生產力的明顯區域不平衡，而森林生產力是衡量樹木生長和生物量累積的森林健康狀況的關鍵晴雨表。在過去的二十年裡，美國西部受到了更嚴重氣候變遷的影響，其生產力明顯放緩，而美國東部受到的氣候影響較輕，其成長速度略有加快。

森林在調節地球氣候方面發揮著至關重要的作用，它是碳匯，每年封存約25% 的人類碳排放量。然而，森林儲存碳的能力取決於氣候變遷的正面和負面影響之間的微妙平衡。這項研究利用全國範圍的森林資源清查數據，模擬了從1999年到2020年的趨勢，分析了113806個非種植林的測量數據。

霍根說：”隨著森林生態系統對二氧化碳施肥和氣候變遷等全球變遷驅動因素做出反應，我們正在見證森林功能的變化。這些驅動因素的未來平衡將決定未來幾年到幾十年的森林功能”。

一些驅動因素，如乾旱和森林病原體會對生產力產生負面影響，但其他驅動因素，如二氧化碳施肥，預計會產生正面影響。這一現象表明，二氧化碳含量的增加會透過提高光合作用來促進植物生長，這激發了研究人員深入研究其影響的興趣。

「幾十年來，美國林務局一直在監測全美一百多萬棵樹木的生長和存活情況，」Lichstein 說。”我們很想知道他們的數據是否提供了二氧化碳施肥假說所預測的樹木生長速度加快的證據。”

挑戰碳儲存假設

雖然美國東部地區的樹木生長符合預期，但西部地區的極端氣候影響卻蓋過了任何積極的生長趨勢，這對森林碳儲存能力將繼續增加的普遍假設提出了挑戰。

利希施泰因說：「我們的研究表明，對未來氣候和海平面上升的預測可能過於樂觀，因為實際上，生態系統在未來的碳儲存量可能會減少。生態系統碳儲存減少意味著大氣中的碳增多，從而導致氣候變暖和氣候變遷加速”。

研究結果也揭示了一個事實，即氣候變遷並不是一種統一的力量，而是一種受特定地區影響的動態因素。這項研究說明了氣候變遷的程度如何將森林推向臨界點。一些森林已經接近或超過了氣候臨界點，這使它們轉變為碳源，而不是從大氣中清除碳的匯。

生態系固碳並不能保證是永久性的，它可能會被氣候變遷逆轉。這種逆轉已經在美國西部發生，而且有跡象表明，它也可能發生在世界上其他受乾旱影響的地區，如亞馬遜地區。

人們很可能會把這些損失歸咎於極端事件。但研究人員認為，美國西部生產力的下降不能歸咎於樹木死亡率的上升。

樹木生長和生產力下降

利希施泰因說：「我們經常聽到美國西部發生野火，導致大量樹木死亡，並向大氣釋放碳。但我們的研究表明，由於樹木生長速度下降，西部森林生態系統的碳損失正在增加。 “

由於降水量減少等不利的氣候變遷影響，樹木生長速度減慢，這項研究意味著，即使沒有野火的加劇，如果不採取緊急行動減少人類溫室氣體排放，西部森林的碳匯也將繼續減弱。我們必須在減少排放的同時擁有健康的森林，以恢復全球碳平衡並限制氣候變遷。

在美國森林中觀察到的變化引起了人們對其未來復原力和可持續性的擔憂。研究人員希望他們的研究結果能突顯，政府和產業迫切需要共同努力，減少溫室氣體排放，盡快實現淨零排放。

利希施泰因說：「我們的研究結果凸顯了減少全球溫室氣體排放的必要性。如果不採取科學家數十年來一直敦促的減排措施，森林碳匯很可能會減弱，這將加快氣候變遷的步伐”。

編譯來源：ScitechDaily