En ny, banbrytande tillvägagångssätt för att mäta förändringar i skogarnas koldensitet ovan jord har hjälpt forskare att fastställa att utbredd avskogning, nedbrytning och störning har gjort att tropiska skogar nu släpper ut mer kol än de fångar upp, motverka deras roll som en netto "kolfiber".

Tidigare mätningar av skogarnas kolförlust fokuserade till stor del på områden som var föremål för fullständig skogsavverkning (avskogning). Detta är första gången, dock, att forskare har kunnat redogöra för förändringar från subtila naturliga och mänskliga förluster (nedbrytning och störning) såsom småskaligt trädborttagande och dödlighet samtidigt som de mäter vinster från skogstillväxt.

Uppsatsen kommer att publiceras online i tidskriften Vetenskap på torsdag, 28 september 2017.

Resultaten av ett team av forskare vid Woods Hole Research Center och Boston University lägger ny angelägenhet till det kritiska behovet av aggressiva globala och nationella insatser för att minska utsläppen av växthusgaser för att uppfylla klimatmålen i Parisavtalet. Viktigt, studien tyder på att det finns ett kritiskt tillfälle att vända trenden i utsläpp genom att stoppa avskogning och nedbrytning, och aktivt återställande av skogar till förstörda marker.

Studien kvantifierar förändringar i ovanjordsskogens kol över tropiska Amerika, Afrika och Asien – de mest hotade skogarna i världen – och de som har störst förmåga att fungera som betydande kollager samt globalt erkända hotspots för biologisk mångfald och viktiga ekosystemtjänster inklusive mat, fiber, och bränsle för miljoner världen över.

"Dessa fynd ger världen ett väckarklocka till skogar, " sa WHRC-forskaren Alessandro Baccini, rapportens huvudförfattare. "Om vi ​​ska hålla den globala temperaturen från att stiga till farliga nivåer, vi måste drastiskt minska utsläppen och kraftigt öka skogarnas förmåga att ta upp och lagra kol. Skogar är den enda kolavskiljnings- och lagringsteknik vi har i vårt grepp som är säker, bevisad, billig, omedelbart tillgänglig i skala, och kan ge fördelaktiga ringeffekter - från att reglera nederbördsmönster till att tillhandahålla försörjning till ursprungssamhällen."

Använda 12 år (2003-2014) av satellitbilder, laser fjärranalysteknik och fältmätningar, Baccini och hans team kunde fånga upp förluster i skogens kol från grossistavverkning av skogar samt från svårare att mäta finskalig nedbrytning och störning, som tidigare har visat sig vara en utmaning för det vetenskapliga samfundet över stora områden.

"Det kan vara en utmaning att kartlägga de skogar som helt har gått förlorade, " sa WHRC-forskaren Wayne Walker, en av rapportens författare. "Dock, Det är ännu svårare att mäta små och mer subtila skogsförluster. I många fall i tropikerna har du selektiv loggning, eller småbrukare som tar bort enskilda träd för bränsleträ. Dessa förluster kan vara relativt små på vilken plats som helst, men sammanlagt över stora områden blir de betydande."

Med denna nya förmåga, forskarna upptäckte att tropiska regioner är en nettokälla till kol till atmosfären - cirka 425 teragram kol varje år, vilket är mer än utsläppen från alla bilar och lastbilar i USA. Brutto årliga förluster var cirka 862 teragram kol och medan vinsterna var cirka 437 teragram kol.

Förluster och vinster av kol är inte jämnt fördelade över det tropiska bältet, konstaterar rapporten. I en kontinental skala, majoriteten av förlusten (nästan 60 procent) inträffade i Latinamerika, hem till Amazonas – världens största kvarvarande intakta regnskog. Nästan 24 procent av förlusten kan hänföras till Afrika medan skogarna i Asien upplevde de minsta förlusterna – lite mer än 16 procent av den totala tropiska delen.

Precis som det mesta av skogsförlusten ägde rum i Amerika, så, också gjorde det mesta av skogen. Nästan 43 procent av den tropiska vinsten är hänförlig till Amerika. Lite mer än 30 procent erhölls i Afrika; cirka 26 procent uppnåddes i Asien.

Forskningen visade att med undantag för Asien, försämring och störning var ansvariga för majoriteten av kontinentala förluster. I Amerika, 70 procent av förlusterna berodde på försämring och störning; i Afrika, det var 81 procent. Mindre än hälften – 46 procent – ​​av förlusterna i Asien är kopplade till försämring och störning.

När regeringar runt om i världen utvecklar planer för att uppfylla sina åtaganden enligt Parisavtalet, studien visar den enorma potentialen hos tropiska skogar som ett verktyg för att mildra klimatförändringar. Författarna noterar att ett slut på tropisk avskogning och skogsförstöring skulle minska de årliga utsläppen med minst 862 teragram kol, eller cirka 8% av de årliga globala utsläppen.

FN:s REDD+-program (Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation) ger incitament för länder att behålla skogarna intakta. Dock, programmet beror nödvändigtvis på regelbunden tillgång till noggranna mätningar av inkrementella vinster och förluster i skogens koldensitet.

"Med denna studie, länder kan nu inte bara identifiera var försämring äger rum, men också, med tanke på potentialen att nu mäta vinster från tillväxt, de kan visa sitt bidrag till att återställa tropiska skogar till sin mer fördelaktiga roll som kolsänka, ", sa Baccini. "Vi föreställer oss att det här verktyget förbättrar sättet som länder över tropikerna hanterar utmaningarna med avskogning och nedbrytning."