來一場實驗:亞馬遜雨林對氣候變化的適應力

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AmazonFACE 在巴西馬瑙斯築起的其中一座研究塔。 圖片來源:路透社

在巴西亞馬遜州首府馬瑙斯(Manaus),科學家正在進行一項實驗,透過提高環境二氧化碳濃度,協助各界了解生態系統的變化。亞馬遜雨林如何吸收大氣的溫室氣體排放?二氧化碳濃度上升對樹木有甚麼影響?了解這些,將有助預測雨林在未來幾十年對氣候變化的適應能力。

巴西擁有約 60% 的亞馬遜雨林,熱帶雨林因從地球大氣中吸收大量二氧化碳而有「地球之肺」之稱,對於減緩氣候變化的影響十分關鍵。來自亞馬遜國家研究院(INPA)巴西坎皮納斯大學和英國氣象局的科學家就共同合作,展開名為 AmazonFACE(Free-Air CO2 Enrichment)的實驗,協助科學家了解熱帶雨林如何應對大氣中更多的二氧化碳。科學家在馬瑙斯建造了數十座研究塔,將二氧化碳注入森林樹冠層,並監測植物如何吸收二氧化碳。他們旨在解答一個關鍵問題:大氣中二氧化碳濃度持續上升,對亞馬遜森林抵抗和應對乾旱能力的潛在影響。

植物能利用光能,轉化二氧化碳和水為其生長所需的化學成分並釋放氧氣;如果其他條件充足,那二氧化碳濃度增加,理論上光合作用的頻率也會上升,此被稱為二氧化碳施肥效應(CO2 fertilization effect)。目前,科學界仍未確定二氧化碳施肥效應的強度和持續時間,但它對全球碳循環可能十分重要,可以為氣候變化對熱帶雨林的有害影響作緩衝。此前科學家仍未曾嘗試在熱帶雨林做相關實驗,AmazonFACE 將為此提供新見解,更準確預測未來熱帶生態系統的功能。

英國政府已承諾對項目提供 900 萬美元財政支持。項目的主要科學家 David Lapola 指出:「植物吸收二氧化碳以及水和光來產生糖分並釋放氧氣,那如果二氧化碳輸入增加會發生甚麼事?我們尚未了解⋯⋯ 我們有來自溫帶雨林類似實驗的證明,但不能保證亞馬遜的情況會相同。」他認為亞馬遜雨林的臨界點更有可能與氣候變化有關,而不是森林砍伐的速度。 因此,研究雨林中較高濃度二氧化碳的影響,以了解未來的情況相當重要。

不過,這個觀點挑戰了地球系統科學家 Carlos Nobre 的研究。 根據 Nobre 的說法,如果整個亞馬遜地區的森林砍伐達到 20% 到 25% 的臨界值,該地區降雨系統的平衡將被破壞,導致茂密的熱帶雨林變成大草原。此前有研究亦顯示,亞馬遜東部地區已經不再是地球的二氧化碳吸收器,而變成了「碳源」。Lapola 認為即使今天人類停止在亞馬遜砍伐森林,森林仍將因氣候變化而面臨迫近臨界點的風險。