Avskogning av tropiska skogar påverkar nederbörden över hela världen

Amazonas ger fukt till andra regioner i Brasilien och till och med till andra kontinenter

Regn i Amazonas

Regnmoln över en skogsträcka i delstaten Amazonas. Bild: Rogerio Assis

Om 60% av Amazonas är brasilianskt och 40% av åtta andra länder, varför skulle världen oroa sig för ödet för den största tropiska skogen på planeten? Det skulle inte bero på produktionen av syre, en myt som alltid dyker upp igen när bränderna får styrka och avskogningsgraden ökar i regionen, vilket inträffade i år, vilket riskerar de förmodade ”världens lungor”. Under dagen gör växter fotosyntes och omvandlar solenergi till kemi, i princip kolhydrater (sockerarter) som är viktiga för deras överlevnad.

I processen absorberar de vattenånga och koldioxid (CO2), den viktigaste växthusgasen, och släpper ut syre. Men på natten, när de inte utför fotosyntes och bara andas, förbrukar de syre och andas ut CO2. I slutet av dagen finns det trots allt en teknisk koppling mellan mängden syre som konsumeras och släpps ut. Faktum är att fotosyntesen av all vegetation på planeten släpper ut en mängd syre som praktiskt taget inte förändrar den atmosfäriska koncentrationen av denna gas.

Förutom att inneha cirka 15% av hela planetens biologiska mångfald, en anledning i sig tillräcklig för att bevara den, spelar Amazon flera nyckelroller för atmosfärisk kemi på regional, kontinental och till och med global nivå. ”Skogen är en stor källa till vattenånga inte bara för norr utan också för landets centrum-söder och Prata-bassängen”, säger fysikern Paulo Artaxo från Institutet för fysik vid universitetet i São Paulo ( IF-USP). "Det agerar starkt för att reglera klimatet i olika skalor, inklusive på distans."

Om det är att använda en metafor skulle Amazonas vara planetens luftkonditionering och sprida friskhet och fuktighet - med andra ord regn - över sig själv och andra delar av världen. Det är inte ett uttryck för det engelska språket att kalla Amazonas och andra tropiska fuktiga skogar regnskogar , bokstavligen regnskogar. I dessa delar av planeten finns det täta och överflödiga vegetationsbeläggningar eftersom det regnar nästan kontinuerligt och mycket, mellan 2000 och 4500 millimeter (mm) per år.

Luftfuktigheten som når det enorma Amazonasbassängen kommer från vindar som blåser från det tropiska Atlanten mot kontinenten. Denna vattenånga genererar regn över skogen. Först absorberar vegetation och jord vatten. På en sekund inträffar fenomenet som kallas evapotranspiration: en del av regnet avdunstar från jorden och växterna transpirerar. Dessa åtgärder återför en stor del av den ursprungliga luftfuktigheten till atmosfären, vilket ger mer regn på skogen. Denna interaktion genererar en mycket effektiv flerårig cykel för återanvändning av vatten.

Därför säger forskarna att Amazon bearbetar en del av sitt eget regn. Men inte all denna vattenånga förblir parkerad över skogen. Efter att ha återvänts till atmosfären genererar en del av denna fukt luftströmmar som transporterar regn till den syd-centrala delen av kontinenten. De är de berömda flygande floderna. Varje dag transporterar dessa luftfloder cirka 20 miljarder ton vatten, 3 miljarder ton mer än Amazonfloden, den största vattenvolymen i världen, släpps ut dagligen i Atlanten.

Avskogning och eventuell fragmentering av den tropiska skogen kan äventyra dess förmåga att skicka vattenånga till centrala Brasilien och södra delen av kontinenten. "Amazonas är ett övervägande platt och kontinuerligt område, som vi i klimatmodeller betraktar som ett block, en enhet i sig", förklarar klimatolog José Marengo, chef för forsknings- och utvecklingssektorn vid National Center for Monitoring and Disaster Alerts. (Cemaden), en byrå för ministeriet för vetenskap, teknik, innovation och kommunikation (MCTIC).

”Betydande förändringar i dess vegetationsskydd förändrar det atmosfäriska cirkulationssystemet och kan få återverkningar på regnregimen på avlägsna platser. De kan ge upphov till extrema händelser, som minskningen av den totala nederbörden eller koncentrationen av den på några dagar. ” Utanför norr känns den fuktande effekten av Amazonas tydligast i Sydost, i La Plata-bassängen och i Mellanvästern, vars jordbruksaktiviteter drar nytta av en temperaturminskning orsakad av milda vindar från skogen.

Den 19 augusti i år hade paulistanos ett urval av avståndsförbindelserna som förbinder den Amazonas atmosfären med klimatet i staden São Paulo. Runt kl. 15, mitt på eftermiddagen, mörknade en vinterstorm metropolens himmel. Den dag som vänder natt drar uppmärksamhet, men det är inte ett sällsynt fenomen. Ovanligt var det svarta regnet som föll under stormen. Analyser gjorda vid USP: s kemiinstitut hittade den kvarhållna organiska föreningen i regnvattnet, av klassen polycykliska aromatiska kolväten (PAH), som endast bildades när biomassa bränns, t.ex. träd.

Eftersom datumet för det svarta regnet i São Paulo sammanföll med en topp av bränder i norr och i grannländerna, måste kvarhållningen ha producerats av skogsbränderna som ledde till att Amazonas var första sidan nyheter i världen den månaden. Röken från bränderna transporterades till huvudstaden i São Paulo, där den gick med i regnmolnen.

Under de senaste åren har vissa studier försökt att mäta effekten av försvinnandet eller drastisk minskning av området för stora tropiska skogar på klimatet i olika delar av planeten och dess konsekvenser för jordbruket. En artikel publicerad 2015 i den vetenskapliga tidskriften Nature Climate Change sammanställde och analyserade data från mer än 20 klimatmodelleringsstudier och vetenskapliga artiklar som handlade om följderna av total eller delvis avskogning i de tre stora tropiska skogarna: Amazonas, den största av dem, den av Centralafrika, i Kongo-bassängen och Sydostasien.

De första två bildar kontinuerliga vegetationsblock, men Amazonas är 70% större och fuktigare än afrikanska skogar, som också drabbats av stora bränder i år. De flesta skogar i Sydostasien är spridda över öar i regionen, såsom Indonesien och Malaysia. Amazonas är 2,5 gånger större än skogarna i denna region.

Skogens inverkan på nederbörd

Infografik och illustration: Alexandre Affonso / Revista Fapesp

Förutom att stimulera lokal torka och temperaturökningar, skulle den fullständiga avskogningen av tropiska skogar orsaka att planetens klimat värms upp med 0,7 ° C, nära den globala uppvärmningsnivån som för närvarande upplevs av ökningen av växthuseffekten sedan den industriella revolutionen. De största följderna av fullständig avskogning skulle emellertid vara på regnregimen. "Tropisk avskogning skulle orsaka klimatet och jordbrukarna ett dubbelt slag", säger professor i miljövetenskap Deborah Lawrence, från University of Virginia, USA, studiens ledande författare, i publicitetsmaterial för studien.

”Att ta bort skogar skulle förändra fukt och luftflöde, vilket skulle leda till förändringar som skulle vara lika farliga och skulle hända omedelbart. Effekterna skulle gå längre än tropikerna. Storbritannien och Hawaii kunde se en ökning av nederbörden, medan Mellanvästern i USA och södra Frankrike minskade. ” Odling av korn, såsom majs, vete, korn och soja, är utbredd i denna nordamerikanska region. I södra Frankrike finns, förutom korn, en betydande produktion av vin och lavendel.

I oktober i år släpptes ett liknande klimatmodelleringsarbete vid ett möte vid Princeton University i USA för att diskutera Amazonas betydelse för planeten. I studien, samordnad av ekologen Stephen Pacala och klimatologen Elena Shevliakova, båda från Princeton, simulerades vad konsekvenserna skulle bli om hela Amazonas regnskog förvandlas till betesmark. Globalt skulle världen bli 0,25 ° C varmare.

I Brasilien skulle nederbörden minskas med en fjärdedel och Amazonas själv skulle vara 2,5 ° C varmare. Scenariot för total försvinnande av tropiska skogar är mycket radikalt och kommer sannolikt inte att uppnå. Studier som Lawrence visar dock att avskogning mellan 30% och 50% skulle vara tillräcklig för att producera starka globala effekter, förutom savaniseringen av en del av skogen.

Hotet mot Amazonas skulle inte bara bero på motorsågens verkan eller branden av bränder. Ny forskning tyder på att den globala uppvärmningen i sig ligger bakom en mystisk ökning av dödligheten för vissa typer av träd i områden med sluten skog, i välbevarade områden, där teoretiskt vegetationens motståndskraft bör vara hög.

Studien publicerades i november förra året i den vetenskapliga tidskriften Global Change Biology och analyserade diametern på enskilda trädtillväxtringar i 106 skogsträckor och drog slutsatsen att de som inte var anpassade till stressförhållanden, såsom långvarig torka och högre temperaturer, skulle vara förgås mer än de andra.

De arter som bäst kan växa i fuktiga miljöer skulle förlora utrymme för de som trivs lättare i ett torrt klimat. ”Träd anpassade till fuktighet dör, öppnar små röjningar mitt i skogen och ersätts av snabbväxande arter, som embaúba”, förklarar den brasilianska ekologen Adriane Esquivel-Muelbert, från University of Leeds, i Storbritannien, huvudförfattaren av arbetet. "Den globala uppvärmningen förändrar den biologiska mångfalden hos de arter som utgör skogen."

Dessa sträckor av Amazonas har följts i 30 år av forskare från Brasilien och utomlands inom Amazon Forest Inventory Network (Rainfor) -projektet. Problemet med denna ersättning är att den nya dominerande arten växer snabbt, men har ett kortvarigt liv och tar bort mindre kol från atmosfären, en av de viktigaste rollerna i Amazonas, tillsammans med deras effekt av spridning av fukt.


Projekt

1. Årlig variation av växthusgasbalansen i Amazonasbassängen och dess kontroller i en värld under uppvärmning och klimatförändringar - Carbam: långsiktig studie av Amazonas kolbalans (nr 16 / 02018-2); Tematiskt projekt för modalitet; FAPESP forskningsprogram om global klimatförändring; Ansvarig forskare Luciana Gatti (Inpe); Investering $ 3 592 308,47

2. AmazonFace / ME: Integrationsprojekt från Amazon-Face Modeling-Experiment - rollen som biologisk mångfald och klimatåterkopplingar (nr 15 / 02537-7); Ungt forskarprogram; Ansvarig forskare David Montenegro Lapola (Unicamp); Investering 464 253,22 $.

Vetenskapliga artiklar

FLEISCHER, K. et al. Amazonas skogsrespons på CO2-gödsel beroende på växtfosforförvärv . Naturgeovetenskap. uppkopplad. 5 aug 2019.

ESPINOZA, JC et al. Kontrasterande nord - Syd förändringar i Amazonas våtdag och torrdag frekvens och relaterade atmosfäriska egenskaper (1981–2017). Klimatdynamik. v. 52, n. 9-10, s. 5413-30. Maj 2019.

MARENGO, JA et al. Förändringar i klimat och markanvändning i Amazonasregionen: nuvarande och framtida variationer och trender . Frontiers in Earth Sciences. 21 dec. 2018

LOVEJOY, TE och NOBRE, C. Amazon Tipping Point . Vetenskapliga framsteg. 21 februari 2018

GATTI, LV et al. Torkekänslighet hos Amazonas kolbalans avslöjad av atmosfäriska mätningar . Natur. v. 506, n. 7486, s. 76–80. 6 februari 2014.