Förmågan hos världens tropiska skogar att ta bort kol från atmosfären minskar, enligt en studie som spårar 300, 000 träd under 30 år, publiceras idag i Natur .

Det globala vetenskapliga samarbetet, leds av University of Leeds, avslöjar att en fruktad omställning av världens ostörda tropiska skogar från en kolsänka till en kolkälla har börjat.

Intakta tropiska skogar är välkända som en avgörande global kolsänka, bromsa klimatförändringen genom att ta bort kol från atmosfären och lagra det i träd, en process som kallas kolbindning. Klimatmodeller förutspår vanligtvis att denna kolsänka i den tropiska skogen kommer att fortsätta i årtionden.

Dock, den nya analysen av tre decennier av trädtillväxt och död från 565 ostörda tropiska skogar över Afrika och Amazonas har funnit att det totala upptaget av kol i jordens intakta tropiska skogar nådde sin topp på 1990-talet.

På 2010-talet, i genomsnitt, en tropisk skogs förmåga att absorbera kol hade minskat med en tredjedel. Växlingen drivs till stor del av kolförluster från träd som dör.

Studien av nästan 100 institutioner ger det första storskaliga beviset för att kolupptaget i världens tropiska skogar redan har startat en oroande nedåtgående trend.

Studiens huvudförfattare Dr Wannes Hubau, en före detta postdoktor vid University of Leeds nu baserad på Royal Museum for Central Africa i Belgien, sa:"Vi visar att det maximala kolupptaget i intakta tropiska skogar inträffade på 1990-talet.

"Genom att kombinera data från Afrika och Amazonas började vi förstå varför dessa skogar förändras, med koldioxidnivåer, temperatur, torka, och skogens dynamik är nyckeln."

"Extra koldioxid ökar trädtillväxten, men varje år motverkas denna effekt alltmer av de negativa effekterna av högre temperaturer och torka som bromsar tillväxten och kan döda träd.

"Vår modellering av dessa faktorer visar en långsiktig framtida nedgång i den afrikanska sänkan och att Amazonas sänka kommer att fortsätta att snabbt försvagas, som vi förutspår att bli en kolkälla i mitten av 2030-talet."

På 1990-talet avlägsnade intakta tropiska skogar ungefär 46 miljarder ton koldioxid från atmosfären, minskade till uppskattningsvis 25 miljarder ton under 2010-talet.

Den förlorade sänkkapaciteten under 2010-talet jämfört med 1990-talet är 21 miljarder ton koldioxid, motsvarande ett decennium av fossila bränsleutsläpp från Storbritannien, Tyskland, Frankrike och Kanada tillsammans.

Övergripande, intakta tropiska skogar tog bort 17 % av de mänskliga koldioxidutsläppen på 1990-talet, minskade till bara 6 % under 2010-talet.

Denna minskning beror på att dessa skogar hade mindre förmåga att absorbera kol med 33 % och att arean av intakt skog minskade med 19 %, medan de globala koldioxidutsläppen ökade med 46 %.

Senior författare professor Simon Lewis, från School of Geography i Leeds, sa:"Intakta tropiska skogar förblir en viktig kolsänka, men den här forskningen avslöjar att om inte politik införs för att stabilisera jordens klimat är det bara en tidsfråga innan de inte längre kan binda kol.

"En stor oro för mänsklighetens framtid är när återkopplingar från kolcykeln verkligen slår in, med naturen som växlar från att bromsa klimatförändringen till att accelerera den.

"Efter år av arbete djupt inne i Kongo och Amazonas regnskogar har vi funnit att en av de mest oroande effekterna av klimatförändringarna redan har börjat. Detta är decennier före även de mest pessimistiska klimatmodellerna.

"Det finns ingen tid att förlora när det gäller att ta itu med klimatförändringarna."

För att beräkna förändringar i kollagringen mätte forskarna diametern och uppskattade höjden på varje enskilt träd i 565 skogsfläckar, återvänder med några års mellanrum för att mäta om dem. Genom att beräkna kolet som lagrats i träden som överlevde och de som dog, forskarna spårade förändringarna i kollagring över tiden.

Efter den sista ommätningen, studieförfattarna använde en statistisk modell och trender för koldioxidutsläpp, temperatur och nederbörd för att uppskatta förändringar i skogens kollagring fram till 2040.

Genom att kombinera data från två stora forskningsnätverk av skogsobservationer över Afrika (AfriTRON) och Amazonia (RAINFOR) visar författarna att Amazonas sjunka först började försvagas, med början i mitten av 1990-talet, följt av en avtagande av den afrikanska sänkan cirka 15 år senare.

Den kontinentala skillnaden beror på en kombination av Amazonas skogar som är mer dynamiska än de i Afrika, och Amazonas skogar som står inför starkare klimatpåverkan. Typiska Amazonas skogar utsätts för högre temperaturer, snabbare temperaturökningar och mer regelbundna och svåra torka, än afrikanska skogar.

Dr. Hubau, Professor Lewis and their colleagues have spent years travelling to numerous remote field sites, including spending a week in a dug-out canoe to reach Salonga National Park in central Democratic Republic of Congo.

Dr. Hubau said:"The ability of forests to slow climate change is a crucial element of understanding how the Earth system functions—particularly how much carbon is absorbed by the Earth and how much is released into the atmosphere.

"Continued on-the-ground monitoring of intact tropical forests is required to track the effects of accelerating environmental change. We need this more than ever, as our planet's last great tropical forests are threatened as never before."

The authors also highlight that tropical forests are still huge reservoirs of carbon, storing 250 billion tonnes of carbon in their trees alone. This storage is equivalent to 90 years of global fossil fuel emissions at today's level.

Study author Professor Bonaventure Sonké from the University of Yaounde I in Cameroon said:"The speed and magnitude of change in these forests suggests that climate impacts in the tropics may become more severe than predicted.

"African countries and the international community will need to seriously invest in preparation for ongoing climate change impacts in tropical regions."

Study author Professor Oliver Phillips, from University of Leeds, added "For too long the skills and potential of African and Amazonian scientists have been undervalued. We need to change this by ensuring their work is properly supported. It will fall to the next generation of African and Amazonian scientists to monitor these remarkable forests to help manage and protect them".

As tropical forests are likely to sequester less carbon than predicted, carbon budgets and emissions targets may need reassessing to account for this.

Professor Lewis said:"The immediate threats to tropical forests are deforestation, logging and fires. These require urgent action.

"Dessutom, stabilising Earth's climate is necessary to stabilise the carbon balance of intact tropical forests. By driving carbon dioxide emissions to net-zero even faster than currently envisaged, it would be possible to avoid intact tropical forests becoming a large source of carbon to the atmosphere. But that window of possibility is closing fast."