Skog längs Panamas Stillahavskust. Alla tropiska skogar lagrar inte samma mängd kol. Den nya Tansley-granskningen av kollagring i många skogar avslöjade att allmänna förutsägelser kan göras. Kredit:Steve Paton, STRI
Investerare som satsar på bevarande av tropisk skog och återplantering av skog för att lösa den globala uppvärmningen genom att lagra kol i trä står inför enorma osäkerheter eftersom vetenskapen bakom att förutsäga kollager fortfarande är skakig. Även de bästa jordsystemsmodellerna misslyckas med att förutsäga hur kol som lagras i tropiska skogar varierar från plats till plats. De Ny fytolog bjuder in forskare som gör det "mest spännande, banbrytande forskning" för att granska aktuella ämnen på ett sätt som icke-vetenskapsmän kan förstå. Helene Muller-Landau, personalforskare vid Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) valdes att skriva den auktoritativa Tansley Review of carbon accounting in the tropics.
Hon arbetade med Kristina Anderson-Teixeira, också en STRI-personalforskare vid STRI:s Center for Tropical Forest Science-Forest Global Earth Observatory (Smithsonian ForestGEO), postdoktorer från Columbia University och Princeton University, och två STRI-praktikanter för att sålla igenom dussintals studier för att syntetisera mönster av hur tropisk skogs produktivitet och kollagring varierar över hela världen. De drar slutsatsen att varmt, blöta tropiska skogar med måttligt bördiga jordar lagrar mer kol.
"Ekologer har studerat tropiska skogar i över hundra år, sade Muller-Landau, "men de flesta studier fokuserar på en enskild skogstyp eller en enda region, vilket gör det svårt att se helheten av hur kol strömmar genom skogarna. Vi saknade en syntes av hur tropiska skogar varierar med klimatet, jordar, och störningsregimen, och vad vi vet om mekanismerna bakom denna variation."
Författarna samlade in studier från tropiska skogar runt om i världen som mätte variabler som kolförråd, skogens produktivitet och uppehållstid för kol i åtta eller fler platser som skiljer sig i temperatur, nederbörd, elevation, och/eller markens bördighet. STRI praktikanter Eva Arroyo och Bogumila Backiel bidrog till litteraturgenomgången och analyserna.
Den tropiska låglandsskogen på Panamas Barro Colorado Island har studerats intensivt sedan 1980-talet och fungerar som en modell för att beräkna kollagring i tropiska skogar. Kredit:Jorge Aleman, STRI
KC Cushman, en postdoktor med finansiering från Next Generation Ecosystem Experiments-Tropics, USA:s energidepartement, Office of Science, Office of Biological and Environmental Research bestämde den geografiska platsen för varje studie och erhöll klimatinformation för varje plats från de globala CHELSA klimatdataseten så att teamet kunde utvärdera klimatvariablerna för alla studier.
"En av utmaningarna är att de äldre studierna inte uppskattar kol eller rapporterar resultat i termer av kol, ", sade Cushman. "Men de rapporterar ofta andra kvantiteter som är någorlunda bra proxies; till exempel, kapellhöjden är en bra prediktor för skogens kollager."
Några stora take-aways dök upp:I blöta tropiska skogar, träd växer snabbare och lagrar mer kol än i torrare skogar. Låghöjdsskogar är högre och lagrar mer kol än höghöjdsskogar.
Och när jordar är bördigare, träd är mer produktiva, vilket skulle, allt annat lika, förväntas leda till högre kollager. Men när jordar är bördigare, träd dör också snabbare, som, på egen hand, skulle leda till minskande kollager med högre fertilitet. Men om man sätter ihop dessa två saker, kolförråden bör vara störst vid mellanliggande fertilitet, vilket skulle förklara varför tidigare studier inte är överens om huruvida kolförråden ökar eller minskar med markens bördighet.
Två av författarna till en ny Tansley-översikt av kollagring i tropiska skogar, Helene Muller-Landau och KC Cushman jämförde skogsdata från hela världen. Kredit:Jorge Aleman, STRI
En annan stor takeaway är att lite är känt om träddödlighet, även om det är viktigt för att förutsäga kollager. I områden där skogen störs oftare, eller träddödligheten är högre av andra skäl, mindre kol lagras som biomassa, och det flyter snabbare genom systemet.
Även om mönstren för kollagring i tropiska skogar skiljer sig från plats till plats, de allmänna mönstren är förvånansvärt konsekventa. Afrikanska och asiatiska tropiska skogar har högre biomassa i områden där klimatet liknar det i amerikanska skogar, till exempel. Säkert, det finns viktiga undantag från reglerna, t.ex. vissa höglänta skogar har mycket biomassa. Men undantagen hjälper forskare att identifiera de allmänna mekanismerna bakom dessa mönster.
När hon började recensionen, Muller-Landau konsulterade tidigare STRI-personalforskaren Egbert Leighs klassiska text Tropical Forest Ecology, för en sammanfattning av allmän förståelse innan hennes syntes. Leigh noterade att torra skogar (de med torrperioder på 5 eller fler månader) hade lägre produktivitet och biomassa, men betraktade alla andra låglandsskogar, inklusive de med kortare torrperioder såväl som ständigt blöta skogar, att ha liknande bladproduktivitet, dödlighet och biomassa. Hennes nya syntes visar att, faktiskt, det finns mycket variation mellan dessa skogar, och att denna variation är strukturerad av klimat och jordar, med i stort sett konsekventa relationer mellan regioner.
"Denna syntes vidgar enormt vår känsla av hur ovanjords kollager varierar med klimat och markens bördighet, "Leigh sa när han blev ombedd att kommentera, "och gör det mycket lättare att ställa frågor om orsakerna till dessa relationer."
