Bagaimana Hutan Menanggapi Meningkatnya Tingkat CO2

Hutan mengambil 25 menjadi 30 persen emisi karbondioksida yang disebabkan manusia - gas rumah kaca yang kuat - dan oleh karena itu dianggap memainkan peran penting dalam mengurangi kecepatan dan besarnya perubahan iklim.

Namun, sebuah studi baru yang menggabungkan proyeksi model iklim di masa depan; catatan cincin pohon yang bersejarah di seluruh benua Amerika Utara; dan bagaimana tingkat pertumbuhan pohon dapat merespons konsentrasi karbon dioksida yang lebih tinggi di atmosfer menunjukkan bahwa efek mitigasi hutan mungkin akan jauh lebih kecil di masa depan daripada yang disarankan sebelumnya.

Diterbitkan dalam jurnal Ekologi Surat, penelitian ini adalah yang pertama untuk mengungkapkan kemungkinan dampak perubahan iklim terhadap tingkat pertumbuhan pohon di seluruh Amerika Utara - dengan kata lain, bagaimana pertumbuhan mereka berubah dari waktu ke waktu dan sebagai respons terhadap perubahan kondisi lingkungan.

Hasilnya: peta perkiraan terperinci untuk seluruh benua Amerika Utara yang mengungkapkan bagaimana pertumbuhan hutan akan terpengaruh oleh perubahan iklim.

Periset menggabungkan proyeksi iklim untuk Amerika Utara yang dikembangkan oleh Panel Internasional untuk Perubahan Iklim dengan catatan cincin pohon yang bersejarah berdasarkan sampel yang mencakup periode 1900 ke 1950 di lokasi pengambilan sampel 1,457 di seluruh benua.


grafis berlangganan batin


Bagaimana respon hutan?

"Kami kemudian melihat bagaimana pertumbuhan pohon-pohon tersebut berubah secara historis di bawah berbagai iklim masa lalu dan menggunakannya untuk memprediksi bagaimana mereka akan tumbuh di masa depan di seluruh benua sepanjang perjalanan dari Meksiko ke Alaska," kata penulis pertama Noah Charney, seorang peneliti postdoctoral Berkaitan dengan bidang ekologi dan biologi evolusi di University of Arizona.

"Penelitian ini belum pernah terjadi sebelumnya dan novel dalam penggunaan data biologis yang besar," kata rekan penulis Brian Enquist, profesor bidang biologi ekologi dan biologi evolusioner dan rekan dari Aspen Center for Environmental Studies di Aspen, Colorado. "Kami menggunakan jaringan lebih dari 2 juta pengamatan cincin pohon yang mencakup Amerika Utara. Cincin pohon memberi catatan bagaimana pohon yang tumbuh di iklim yang berbeda merespons perubahan suhu dan curah hujan. "

Temuan tersebut mempertanyakan kesimpulan sebelumnya tentang bagaimana hutan akan merespons suhu rata-rata yang lebih hangat, peningkatan emisi gas rumah kaca, dan pergeseran pola curah hujan.

Tim tersebut terkejut karena tidak menemukan bukti adanya proses penyerapan gas rumah kaca yang disebut efek pengeringan boreal dalam simulasi mereka. Penghijauan boreal mengacu pada asumsi bahwa pepohonan di garis lintang tinggi, di mana suhu yang lebih dingin membatasi pertumbuhan, harus mendapat manfaat dari suhu yang lebih hangat dan konsentrasi karbon dioksida yang lebih tinggi di atmosfer dan, sebagai hasilnya, "hijau" di bawah pengaruh perubahan iklim. Pada gilirannya, hutan boreal yang subur ini semestinya bisa menggosok lebih banyak karbon dioksida dari atmosfer, jadi berkonsultasilah, meredam perubahan iklim.

"Sampai sekarang, tidak ada cara yang baik untuk memperhitungkan bagaimana pohon merespons perubahan iklim di bawah kondisi iklim yang baru," kata penulis senior Margaret Evans, asisten profesor riset di Laboratorium Penelitian Cincin Pohon (LTRR) dan ekologi. dan departemen biologi evolusioner. "Studi kami memberikan perspektif itu. Kami melihat bahwa seiring pohon didorong oleh dampak perubahan iklim, respons mereka berubah. "

"Banyak penelitian pemodelan iklim sebelumnya dihitung di hutan boreal untuk menyelamatkan kita dari bencana iklim dengan mengimbangi emisi kita, namun kita tidak melihat penghijauan dalam hasil kita," kata Valerie Trouet, associate professor di LTRR. "Sebaliknya, kita melihat kecoklatan. Pengaruh positif bahwa suhu yang lebih hangat diyakini ada di hutan boreal, kita sama sekali tidak melihatnya. "

Perubahan paling dramatis dalam tingkat pertumbuhan hutan yang diproyeksikan ditemukan di pedalaman Barat benua Amerika Utara, dengan pertumbuhan 75 persen lebih lambat yang diproyeksikan untuk pepohonan di barat daya AS, di sepanjang Pegunungan Rockies, melalui pedalaman Kanada dan Alaska. Peningkatan pertumbuhan hanya terlihat di sepanjang wilayah pesisir tertentu, terutama di Pacific Northwest, Quebec Timur Laut dan Provinsi Maritim, dan panhandle Florida.

Beberapa ramalan yang muncul dari simulasi sudah terjadi.

Loop umpan balik yang merugikan

"Di Alaska, misalnya, di mana pohon diproyeksikan merespons pemanasan secara positif di bawah efek penghijauan boreal, kita melihat bahwa pohon sekarang merespons secara negatif," kata Evans. "Pohon di lintang sangat tinggi dibatasi oleh suhu yang dingin, jadi ya, di tahun-tahun yang hangat mereka tumbuh lebih banyak, tapi ada titik kritis, dan begitu melewati masa lalu, iklim yang hangat menjadi hal yang buruk dan bukan hal yang baik."

Iklim pemanasan sudah dengan cepat mendorong banyak hutan menuju titik kritis itu, yang mungkin bisa dicapai pada awal 2050, studi tersebut memperingatkan. Selain cepat terkena suhu yang belum mereka alami dalam masa hidup mereka dan tidak disiapkan secara evolusioner, terhambat dalam pertumbuhan mereka membuat pohon lebih rentan terhadap tekanan tambahan.

"Ada umpan balik kritis dan berpotensi merugikan yang terjadi di sini," kata Charney. "Ketika tingkat pertumbuhan pohon melambat sebagai respons terhadap tekanan lingkungan seperti dingin atau kekeringan, mereka bisa bertahan beberapa tahun, namun seiring waktu mereka menghabiskan sumber daya mereka dan jauh lebih rentan terhadap stresor tambahan, seperti kerusakan akibat kebakaran. atau wabah kekeringan atau serangga besar. Dari tahun ke tahun pertumbuhan yang lambat, berarti hutan menjadi kurang dan tahan lama. "

Akibatnya, hutan bisa menjadi aset iklim bagi produsen karbon dengan sangat cepat.

"Ini seperti termostat yang tidak beres," kata Evans. "Hutan bertindak sebagai penyerap karbon dengan mengambil karbon dioksida dari atmosfer, namun semakin banyak iklim yang memanas, semakin lambat pepohonan tumbuh, semakin sedikit karbon yang mereka tiriskan, semakin cepat iklim berubah."

"Hasilnya juga menyoroti potensi strategi pengelolaan hutan lokal yang disesuaikan untuk membantu mengurangi penurunan pertumbuhan hutan yang diprediksi oleh analisis kami," kata Charney.

Implikasinya berpotensi bisa diterapkan di seluruh dunia. Sementara model mereka tidak termasuk data dari luar benua Amerika Utara, tampaknya "sangat mungkin kesimpulan yang ditarik dalam penelitian ini berlaku di hutan Eurasia juga," kata Evans. "Hutan boreal di Eurasia lebih luas dan bahkan lebih penting daripada yang ada di benua Amerika Utara."

Periset dari Swiss Federal Research Institute, Akademi Ilmu Pengetahuan PolandiaMontana State University, Bryn Mawr College, dan Swiss Federal Research Institute adalah rekan penulis studi ini. Pusat Aspen untuk Studi Lingkungan dan UA College of Science menyediakan dana.

Sumber: University of Arizona

Buku terkait

at Pasar InnerSelf dan Amazon