Sekundära skogar spelar en viktig roll i koldioxidavskiljningen eftersom de tenderar att absorbera en större mängd kol än de förlorar i atmosfären. Dock, storleken och medelåldern för dessa ofta övergivna områden där vegetationen växer tillbaka var okända tills nu. I en studie som nyligen publicerats i tidskriften Vetenskapliga data , en grupp som leds av två forskare vid Brasiliens nationella institut för rymdforskning (INPE) kvantifierade dessa variabler och fann att det uppskattade koldioxidupptaget från sekundära skogar i hela Brasilien kompenserade 12% av koldioxidutsläppen på grund av avskogning i den brasilianska Amazonan ensam i en 33- års period.

Studien stöddes av FAPESP via två projekt. Det första projektet började 2017 och leds av Luciana Vanni Gatti. Den andra började 2019 och leds av Luiz Eduardo Oliveira e Cruz de Aragão.

"Sekundärskogars förmåga att absorbera kol är känd från studier som innefattar övervakning av områden i fältet. Deras genomsnittliga nettouttag av kolupptag i neotropiska regioner är 11 gånger högre än för gammelskogar. Men den långsiktiga dynamiken i sekundära skogar i Brasilien och över hela världen är dåligt förstådd, "sa Aragão, en av författarna till studien, som genomfördes på INPE som en del av Celso H. L Silva Júniors doktorsexamen forskning.

Denna kunskap är grundläggande för att Brasilien ska kunna uppnå sina nationellt bestämda bidragsmål enligt Parisavtalet 2015. Dessa inkluderar restaurering och återplantning av 12 miljoner hektar skog till 2030, noterade han.

Ålder och storlek på sekundära skogar i varje biom

Studien beräknade ökningen i sekundära skogar som tidigare hade antropiskt täck (plantage, bete, stadsinfrastruktur, eller gruvdrift) och deras ålder, biome by biome. Enligt Aragão, sekundär skogstillväxt är inte linjär och korrelerar med ålder, så att det är viktigt att fastställa en skogs ålder för att uppskatta dess kolupptag.

Uppgifterna visade att totalt 262, 791 kvadratkilometer (km²) sekundära skogar återfanns i Brasilien mellan 1986 och 2018. Detta motsvarar 59% av det gamla skogsområdet som röjts i den brasilianska Amazonas mellan 1988 och 2019.

"De restaurerade skogarna var belägna över hela Brasilien med den minsta andelen i Pantanal [våtmarker i centrum-väst], står för 0,43% [1, 120 km²] av det totala kartlagda området. Den största andelen var i Amazonas, med 56,61% [148, 764 km²]. Caatinga [den halvtörda biomen i nordöstra] stod för 2,32% [6, 106 km²] av det totala området och hade de yngsta sekundära skogarna - över 50% var mellan ett och sex år gamla, "Sa Aragão.

Atlantic Rainforest rankas tvåa efter storlek på restaurerade områden, med 70, 218 km² (eller 26,72% av totalen), och hade den äldsta - över hälften var mellan och 12 år.

Fyra steg

Forskarna använde metoden som implementerades av Google Earth Engine (GEE) och en tidsserie med data från det brasilianska årliga projektet Land-Use and Land-Cover Mapping (MapBiomas) från 1986. De skapade 131 referenskartor för de 33 åren mellan 1986 och 2018 som täcker sekundära skogar dividerat med biom. Råvaran finns på doi.org/10.5281/zenodo.3928660 och github.com/celsohlsj/gee_brazil_sv.

Efter att ha uteslutit våtmarksområden, de genomförde metoden i fyra steg. Först, de 34 kartorna från MapBiomas omklassificerades till binära kartor, där pixlar som representerar skogsområden tilldelades värdet "1" och pixlar som motsvarar andra markanvändningar och typer av täckning tilldelades värdet "0". Mangrover och planterade skogar uteslöts. Varje pixel motsvarade ett område på 30 meter med 30 meter.

Nästa, ökningen i sekundära skogsområden mättes med hjälp av kartorna som producerades i föregående steg, pixel för pixel. "Vi konstaterade att sekundära skogar inträffade när en pixel som klassificerats som antropisk täckning under ett visst år ersattes av en pixel som motsvarar skogstäckningen året därpå, "Sa Aragão.

I den tredje etappen, forskarna genererade ytterligare 33 kartor som visar storleken på sekundära skogar år för år. "För att ta fram kartan för 1987, till exempel, vi lade till den sekundära skogsinkrementskartan för 1986 som erhölls i steg 2 till inkrementskartan för 1987. Resultatet var en karta som innehåller alla sekundära skogspixlar för 1986 och 1987, "Aragão förklarade." Med tanke på att den sekventiella summan av dessa kartor resulterade i pixlar med värden högre än en, för att skapa binära kartor som visar storleken på sekundära skogar varje år omklassificerade vi de årliga kartorna genom att tilldela en vikt på pixlar med värden mellan 2 och 33, vilket motsvarade skogsarealens storlek år efter år. Pixlar med värdet noll lämnades oförändrade. "

Till sist, det återstod för att beräkna åldern för de mappade sekundära skogarna. För att göra detta lade de ihop de årliga sekundära skogstillväxtkartorna som erhölls i föregående steg. "Vi lade till kartor på detta sätt tills vi fick en karta som visar åldern för sekundära skogsområden 2018, "Sa Aragão, tillägger att nästa steg blir att etablera sekundär skogstillväxt som en funktion av ålder. "Vi har skickat in en artikel där vi beskriver denna kvantifiering."

Utsläpp

Potentiellt nettokoldupptag av sekundära skogar i varje brasiliansk biom mellan 1986 och 2018 beräknades pixel för pixel, förutsatt en genomsnittlig linjär nettokolupptagningshastighet på 3,05 Mg C ha ⁻¹ år ⁻¹ (megagram per hektar per år) under de första 20 åren av sekundär skogsarv, oavsett ålder. Noll nätupptag antogs efter 20 år.

Pantanal bidrog minst, stod för 0,42% av sekundärt skogs kolupptag mellan 1986 och 2018. Amazonas biom bidrog mest, står för 52,21%. Studien drog slutsatsen att det uppskattade koldioxidupptaget från alla sekundära skogar i Brasilien kompenserade 12% av koldioxidutsläppen från avskogning i den brasilianska Amazonan enbart under perioden 1988-2018.

För Aragão, dock, markanvändningen måste fortsätta att förändras, särskilt i Amazonas. "Det totala området för sekundärskog kan ses inte ha ökat särskilt mycket i proportion till det avskogade området, "sa han." Detta beror på markanvändning, särskilt i Amazonas. Vi måste ändra markanvändningen. Avskogning innebär förlust av de andra fördelarna med naturliga skogar, som spelar en oumbärlig roll i den hydrologiska kretsen och i upprätthållandet av biologisk mångfald - mycket mer än sekundärskogen. De är också mer motståndskraftiga mot klimatförändringar. "

De nya uppgifterna kan hjälpa brasilianska beslutsfattare att besluta om sätt att skydda den biologiska mångfalden och planera användning och skydd av sekundära skogar. "De är inte skyddade och tillhandahåller viktiga tjänster. Faktum är att de lider vanligtvis mest omvandling i markanvändningscykeln i Amazonas. Nu kan vi se varför de så brådskande förtjänar att skyddas, "Sa Aragão.