Kebakaran hutan Amazon di Rondonia, Brasil, 24 Agustus 2019. Kredit: EFE News Agency / Foto Alamy Stock.
Musim panas lalu, hutan hujan Amazon adalah dalam berita lagi untuk semua alasan yang salah. Tingkat deforestasi sedang meningkat di bawah kepemimpinan Presiden Brasil Jair Bolsonaro dan 2019 membawa jumlah tertinggi kebakaran hutan dalam hampir satu dekade.
Untuk iklim global, ini memprihatinkan. Amazon memainkan peran penting dalam sistem iklim, mendaur ulang air untuk membantu mempertahankan curah hujan di wilayah tersebut dan mendorong sirkulasi atmosfer di daerah tropis. Selain itu, menghancurkan hutan akan berdampak besar pada CO2 di atmosfer.
Titik tip
Artikel ini adalah bagian dari seri khusus selama seminggu tentang "titik kritis", di mana perubahan iklim dapat mendorong bagian sistem bumi ke perubahan yang tiba-tiba atau tidak dapat diubah
Diperkirakan sisa hutan hujan Amazon yang tersisa saat ini menyerap 5-10% dari emisi CO2 manusia, membantu memperlambat perubahan iklim. Deforestasi menghilangkan tumpukan karbon ini dan menggantinya dengan sumber, yang akan membuat hal tersebut menjadi tantangan Target iklim Paris mustahil.
Ada banyak alasan yang sah untuk berdebat tentang perlindungan yang lebih besar terhadap hutan hujan Amazon. Tetapi bahkan jika laju deforestasi manusia secara langsung melambat lagi, dapatkah hutan menghilang karena perubahan iklim?
Pemunduran hutan Amazon yang disebabkan oleh perubahan iklim
Kebakaran Amazon baru-baru ini terjadi memicu klaim bahwa membakar hutan hujan akan berdampak signifikan pada jumlah oksigen di udara yang kita hirup.
Ini adalah salah satu aspek dari kehancuran Amazon yang tidak perlu kita khawatirkan. Hutan hujan Amazon berisi tentang 15% dari total karbon disimpan di seluruh dunia dalam vegetasi. Jika 70 miliar ton karbon dilepaskan, ia akan bergabung dengan oksigen di udara dan sebagian besar dilepaskan sebagai CO2. Tetapi karena oksigen membentuk sebanyak 21% dari atmosfer kita, ini hanya akan mengurangi konsentrasi oksigen kurang dari 0.01%.
Namun, ada banyak alasan yang lebih mendesak untuk khawatir tentang penghancuran hutan hujan Amazon - tidak sedikit yang telah disebut-sebut sebagai suatu kemungkinan. titik kritis iklim.
Glosarium: Karbon vs CO2: Istilah "karbon" dan "CO2" sering digunakan secara bergantian, tetapi ada perbedaan penting. Karbon adalah unsur, sedangkan CO2 adalah senyawa yang mengandung satu atom karbon dengan dua atom oksigen.
Hal ini sebagian karena simulasi model iklim yang dilakukan oleh kelompok riset saya di Bertemu Office Hadley Centre untuk Prediksi dan Penelitian Iklim pada akhir 1990-an dan awal 2000-an. Kami menyertakan representasi bagaimana jenis vegetasi dapat berubah sebagai respons terhadap perubahan iklim dan bagaimana hal ini dapat memberi umpan balik untuk mempengaruhi laju perubahan iklim.
Mengkhawatirkan, proyeksi model digabungkan pertama kami melihat hutan Amazon yang diprediksi "dieback" di bawah perubahan iklim - meskipun kami belum memasukkan deforestasi dan kebakaran yang disebabkan manusia secara langsung dalam simulasi kami.
Hasil pemodelan ini sangat mencolok, tetapi ternyata merupakan hasil interaksi yang halus dari mekanisme umpan balik yang berbeda.
Pertama dan terpenting, hutan hujan Amazon kami mati karena model iklim memperkirakan pemanasan dan pengeringan yang parah di bawah skenario emisi "bisnis seperti biasa" yang disebut "IS92a” Itu mengurangi luas hutan yang bisa dipertahankan dalam iklim yang berubah. Dengan lebih sedikit hutan, ada daur ulang yang kurang efisien dari berkurangnya curah hujan di wilayah ini, yang menyebabkan pemanasan dan pengeringan lebih lanjut, dan pengurangan lebih lanjut di wilayah hutan.
Tapi itu tidak sesederhana itu. Karena perubahan iklim sebagian besar didorong oleh peningkatan CO2, ada juga menangkal efek langsung CO2 pada hutan.
Kadar CO2 yang lebih tinggi di atmosfer memiliki “pemupukan”Berpengaruh pada tanaman dan pohon, meningkatkan fotosintesis dan mendorong pertumbuhan. Di bawah peningkatan CO2, tanaman juga cenderung gunakan air lebih efisien, sehingga mereka membutuhkan lebih sedikit air untuk jumlah fotosintesis yang diberikan.
Di mana ada air tanah dan nutrisi yang memadai, efek ini memanifestasikan dirinya sebagai peningkatan penyerapan karbon oleh hutan. Namun, ketika pasokan air terbatas, peningkatan efisiensi akan memanifestasikan dirinya sebagai berkurangnya evapotranspirasi dari pohon. Ini memberikan perlindungan dari pengurangan curah hujan, tetapi dengan biaya yang menyebabkan kenaikan lebih lanjut pada suhu permukaan lokal sebagai akibat dari berkurangnya pendinginan evaporatif.
Dalam model kami, evolusi hutan hujan Amazon berada di bawah kendali kompetisi ini antara dampak negatif perubahan iklim yang paling besar dan dampak positif sebagian besar peningkatan CO2.
Model kami menunjukkan bahwa efek CO2 telah mendominasi selama abad ke-20 - mengarah ke penyerap karbon di hutan hujan yang masih utuh. Namun, model ini memiliki efek iklim negatif yang akhirnya menang - yang mengakibatkan penebangan tiba-tiba hutan hujan Amazon dari sekitar 2040 dan seterusnya, ketika pemanasan global telah mencapai sekitar 3C dalam proyeksi ini.
Anda dapat melihat ini pada grafik di bawah ini, yang menunjukkan bagaimana model kami memproyeksikan vegetasi di Amazon dapat berubah ketika iklim menghangat hingga 2100. Ini menunjukkan Amazon didominasi oleh pohon (garis solid) selama beberapa dekade, tetapi kemudian sebagian kecil dari wilayah tersebut yang ditutupi oleh pohon-pohon menurun drastis melalui pertengahan abad ke-21. Kemudian diganti dengan rumput (garis putus-putus) dan tanah kosong (putus-putus dan putus-putus).
Model evolusi vegetasi Amazon di bawah skenario emisi bisnis-seperti-IS92a. Dicetak ulang atas izin Springer. Cox et al. (2004) Hutan Amazon kembali dengan proyeksi siklus iklim-karbon untuk abad ke-21, Theoretical and Applied Climatology
Berita baik dan buruk
Temuan kami sangat jelas. Namun, penelitian terbaru mengisyaratkan bahwa hutan Amazon mungkin lebih tahan terhadap perubahan iklim. Banyak penelitian yang relevan telah mengalir di bawah jembatan sejak kami menerbitkan skenario dieback pada tahun 2000 - kabar baik dan kabar buruk bagi hutan.
Pertama, kabar baiknya. Tampaknya perubahan iklim tampaknya tidak akan merusak hutan hujan Amazon seperti yang kita takutkan sebelumnya. Dalam 2013, kami menemukan bahwa variasi tahun ke tahun dalam peningkatan tahunan di atmosfer CO2 memungkinkan kami untuk memperkirakan sensitivitas penyerap karbon tropis terhadap perubahan iklim.
Konsentrasi CO2 global telah meningkat dari tahun ke tahun karena meningkatnya emisi CO2 dari aktivitas manusia, terutama pembakaran bahan bakar fosil, deforestasi dan produksi semen. Tetapi jika Anda mengambil tren jangka panjang itu Anda akan menemukan variasi dalam tingkat pertumbuhan CO2 yang berkorelasi baik dengan variasi iklim di daerah tropis yang terkait dengan Osilasi El Nino-Selatan. Sinyal ini, oleh karena itu, menunjukkan kepada kita sesuatu tentang seberapa sensitif karbon tanah tropis terhadap variasi iklim.
Kita dapat menggunakan ansambel model siklus iklim-karbon untuk menghubungkan kepekaan jangka pendek ini dengan kepekaan jangka panjang ekosistem tropis terhadap perubahan iklim - untuk menciptakan apa yang disebut "kendala yang muncul". Hubungan lintas model memungkinkan kita untuk mengkonversi pengamatan variasi dalam tingkat pertumbuhan CO2 di dunia nyata, menjadi estimasi peningkatan sensitivitas karbon tanah tropis terhadap perubahan iklim di masa depan.
Hambatan yang muncul sebagai akibat dari sensitivitas karbon tanah tropis terhadap pemanasan global menunjukkan dampak negatif, dengan pemanasan saja yang menyebabkan hilangnya karbon sekitar 50 miliar ton karbon per derajat pemanasan global di daerah tropis. Namun, besarnya efeknya sekitar sepertiga besar seperti yang terlihat dalam proyeksi dieback asli Amazon kami.
Namun ada juga beberapa berita yang kurang optimis. Sekarang juga tampaknya bahwa efek pemupukan CO2 tidak mungkin sebesar yang banyak model awal diasumsikan. Ini karena model siklus iklim-karbon generasi pertama dan kedua tidak memasukkan batasan nutrisi pada pertumbuhan hutan.
Di dunia nyata, pertumbuhan vegetasi sering dibatasi tidak hanya oleh air dan CO2, tetapi oleh nutrisi. Di sebagian besar wilayah, nutrisi pembatas utama adalah nitrogen, tetapi di hutan tropis fosfor atau zat gizi mikro lainnya membatasi pertumbuhan pohon. Keterbatasan nutrisi ini akan membatasi pemupukan CO2 terhadap pertumbuhan tanaman, kemungkinan besar di bawah yang terlihat pada model siklus iklim-karbon awal.
Ini akan membuat hutan tropis lebih rentan terhadap dampak negatif dari perubahan iklim daripada skenario awal kami, meskipun efek iklim itu sendiri mungkin kurang negatif daripada yang ditakutkan semula.
Jadi apa prognosis keseluruhan untuk perubahan iklim yang mendorong Amazon dieback?
Terbaru Model sistem bumi menunjukkan bukti terbatas tentang penebangan hutan Amazon tanpa adanya deforestasi manusia secara langsung. Sejumlah model menunjukkan pengurangan tutupan hutan Amazon karena perubahan iklim, tetapi sebagian besar model menunjukkan peningkatan tutupan hutan karena pemupukan CO2.
Namun, tidak satu pun dari model ini yang menyertakan batasan fosfor atau kebakaran hutan, sehingga juri masih keluar. Namun, secara pribadi, saya kurang khawatir tentang perubahan iklim yang didorong oleh Amazon dibandingkan saat saya mempublikasikan penelitian kami pada tahun 2000.
Alasan yang lebih besar untuk khawatir tentang deforestasi manusia langsung
Agak ironisnya, ini membuat saya lebih khawatir tentang meningkatnya laju deforestasi yang disengaja di Amazonia. Bahkan dapat diperdebatkan bahwa ada nilai yang lebih rendah dalam melestarikan hutan jika hutan itu kemudian akan rusak oleh perubahan iklim. Sebaliknya, ketahanan yang lebih besar dari hutan hujan Amazon terhadap perubahan iklim memberikan alasan tambahan untuk menyimpannya untuk masa depan.
Lihat melintasi kanopi hutan hujan Amazon dengan kabut saat fajar. Credit: David Tipling Photo Library / Foto Stock Alamy.
Hutan hujan Amazon mempertahankan iklimnya sendiri dengan mendaur ulang air ke atmosfer, yang mempertahankan curah hujan dan mengurangi musim kemarau. Deforestasi merusak mekanisme pengaturan tersebut dan mungkin, pada akhirnya, mengarah ke titik kritis.
Ini, dalam kombinasi dengan musim kemarau yang menjadi cukup lama untuk memungkinkan kebakaran alam biasa, dapat melihat transisi hutan ke sabana permanen. Ini akan ditandai dengan sistem pohon campuran dan padang rumput dengan kanopi terbuka yang memungkinkan tanah menjadi lebih panas dan lebih kering, serta menyimpan lebih sedikit karbon.
Oleh karena itu, tekanan ganda deforestasi dan perubahan iklim di hutan hujan Amazon tetap menjadi perhatian besar. Kita tidak mungkin mengetahui kerentanan hutan hujan terhadap perubahan iklim dengan keyakinan sampai semuanya terlambat. Namun, kami yakin bahwa deforestasi yang disebabkan oleh manusia mengurangi ketahanan hutan terhadap perubahan iklim dan penyebab stres lainnya.
Banyak yang mengira masalah deforestasi Amazon berada di jalur yang harus diselesaikan. Laju deforestasi menurun dari puncaknya pada tahun 2004 seluas 28,000 kilometer persegi (km2) - setara dengan menghilangkan area hutan hampir seluas Belgia setiap tahun - menjadi kurang dari satu kelima tingkat itu pada tahun 2014.
Tapi itu semua di masa lalu sekarang. Dengan deforestasi yang terus meningkat dan pemanasan global, ada, sekali lagi, beberapa ancaman terhadap umur panjang hutan hujan Amazon.
Tentang Penulis
Prof Peter Cox, profesor dinamika sistem iklim di University of Exeter dan penulis utama pada "karbon global dan siklus biogeokimia lainnya dan umpan balik" bab dari laporan penilaian keenam (AR6) yang akan datang dari Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC) .
Artikel ini awalnya muncul di Brief Karbon
Buku terkait
Perubahan Iklim: Apa yang Harus Diketahui Setiap Orang
oleh Joseph Romm
Primer penting tentang apa yang akan menjadi masalah yang menentukan waktu kita, Perubahan Iklim: Apa yang Harus Diketahui Setiap Orang® adalah gambaran yang jelas tentang sains, konflik, dan implikasi dari planet kita yang memanas. Dari Joseph Romm, Kepala Penasihat Sains untuk National Geographic Tahun Hidup Dangerously seri dan salah satu dari "100 orang Rolling Stone yang mengubah Amerika," Perubahan iklim menawarkan jawaban yang ramah pengguna, dan ketat secara ilmiah terhadap pertanyaan paling sulit (dan biasanya dipolitisasi) seputar apa yang menurut ahli iklim Lonnie Thompson dianggap "bahaya yang jelas dan saat ini bagi peradaban." Tersedia di Amazon
Perubahan Iklim: Ilmu Pengetahuan tentang Pemanasan Global dan Masa Depan Energi Kita edisi kedua
oleh Jason Smerdon
Edisi kedua ini Perubahan iklim adalah panduan yang mudah diakses dan komprehensif untuk ilmu di balik pemanasan global. Diilustrasikan dengan indah, teks diarahkan untuk siswa di berbagai tingkatan. Edmond A. Mathez dan Jason E. Smerdon memberikan pengantar luas, informatif untuk ilmu pengetahuan yang mendasari pemahaman kita tentang sistem iklim dan efek dari aktivitas manusia pada pemanasan planet kita .athez dan Smerdon menggambarkan peran atmosfer dan lautan bermain di iklim kita, memperkenalkan konsep keseimbangan radiasi, dan menjelaskan perubahan iklim yang terjadi di masa lalu. Mereka juga merinci kegiatan manusia yang mempengaruhi iklim, seperti gas rumah kaca dan emisi aerosol dan deforestasi, serta efek dari fenomena alam. Tersedia di Amazon
Ilmu Perubahan Iklim: Kursus Praktek
oleh Blair Lee, Alina Bachmann
Ilmu Perubahan Iklim: Kursus Praktek menggunakan teks dan delapan belas kegiatan langsung untuk menjelaskan dan mengajarkan ilmu tentang pemanasan global dan perubahan iklim, bagaimana manusia bertanggung jawab, dan apa yang dapat dilakukan untuk memperlambat atau menghentikan laju pemanasan global dan perubahan iklim. Buku ini adalah panduan lengkap dan komprehensif untuk topik lingkungan yang penting. Subjek yang dibahas dalam buku ini meliputi: bagaimana molekul mentransfer energi dari matahari untuk menghangatkan atmosfer, gas rumah kaca, efek rumah kaca, pemanasan global, Revolusi Industri, reaksi pembakaran, putaran umpan balik, hubungan antara cuaca dan iklim, perubahan iklim, penyerap karbon, kepunahan, jejak karbon, daur ulang, dan energi alternatif. Tersedia di Amazon
Dari Penerbit:
Pembelian di Amazon digunakan untuk membiayai biaya membawa Anda InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, serta ClimateImpactNews.com tanpa biaya dan tanpa pengiklan yang melacak kebiasaan browsing Anda. Sekalipun Anda mengeklik tautan tetapi tidak membeli produk-produk terpilih ini, apa pun yang Anda beli dalam kunjungan yang sama di Amazon memberi kami komisi kecil. Tidak ada biaya tambahan untuk Anda, jadi silakan berkontribusi untuk upaya ini. Anda juga bisa menggunakan link ini untuk digunakan ke Amazon kapan saja sehingga Anda dapat membantu mendukung upaya kami.
