Fyndet kommer från ett försök att kartlägga var vegetation släpper ut och suger upp koldioxid från atmosfären.

Jordens träd och växter drar stora mängder koldioxid ur atmosfären under fotosyntesen, införliva en del av det kolet i strukturer som trä. Områden som absorberar mer kol än de avger kallas kolsänkor. Men växter kan också avge växthusgaser under processer som andning, när döda växter förfaller, eller vid förbränning vid bränder. Forskare är särskilt intresserade av om - och hur - växter i ett ekosystems skala som en skog fungerar som källor eller sjunker i en allt mer värmande värld.

En nyligen genomförd studie ledd av forskare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien identifierade huruvida växtliga områden som skogar och savanner runt om i världen var kolkällor eller sänkor varje år från 2000 till 2019. Forskningen visade att under dessa två decennier, levande träiga växter stod för mer än 80% av källorna och sänkorna på land, med jord, lövskräp, och sönderfallande organiskt material som utgör resten. Men de såg också att vegetationen behöll en mycket mindre del av kolet än forskarna ursprungligen trodde.

Dessutom, forskarna fann att den totala mängden kol som släpps ut och absorberas i tropikerna var fyra gånger större än i tempererade regioner och boreala områden (de nordligaste skogarna) tillsammans, men att tropiska skogars förmåga att ta upp massiva mängder kol har minskat de senaste åren. Minskningen av denna förmåga beror på storskalig avskogning, livsmiljöförstöring, och klimatförändringseffekter, som vanligare torka och bränder. Faktiskt, studien, publicerad i Vetenskapliga framsteg , visade att 90% av det kol som skogar runt om i världen tar upp från atmosfären kompenseras av mängden kol som släpps ut av sådana störningar som avskogning och torka.

Forskarna skapade kartor över kolkällor och sänkor från förändringar i markanvändning som avskogning, livsmiljöförstöring, och skogsplantering, liksom skogstillväxt. De gjorde det genom att analysera data om global vegetation som samlats in från rymden med hjälp av instrument som NASA:s Geoscience Laser Altimeter System (GLAS) ombord på ICESat och byråns Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) ombord på Terra- och Aqua -satelliterna, respektive. Analysen använde en algoritm för maskininlärning som forskarna först tränade med hjälp av vegetationsdata som samlats in på marken och i luften med hjälp av laserskanningsinstrument.

Tar akt

"Mycket forskning som har kommit tidigare har inte varit rumsligt explicit - vi har inte haft en karta över var koldioxidflöden förekom, "sa Nancy Harris, forskningsdirektör för skogsprogrammet vid World Resources Institute i Washington och en av studieförfattarna.

Andra sätt att uppskatta hur mycket kol som utbyts mellan växtliga områden och atmosfären inkluderar att titta på hur många växter eller skogar som finns i en viss region och studera förändringar i markanvändningen, att kombinera denna information med uppskattningar av koldioxidutsläpp. Men dessa metoder har rumsliga eller tidsmässiga begränsningar som studieförfattarna försökte hantera med sin maskininlärningsmetod.

Att veta var växter tar upp kol och var de släpper ut är det viktigt för att övervaka hur skogar och andra växtregioner reagerar på ett förändrat klimat. "Amazonas ansågs vara en betydande kolsänka på grund av stora delar av orörd skog som suger upp koldioxid, "sa Sassan Saatchi, huvudvetare vid JPL och studieledningsutredaren. "Dock, våra resultat visar att totalt sett Amazonasbassängen blir nästan neutral när det gäller koldioxidbalans eftersom avskogning, degradering, och effekterna av uppvärmning, ofta torka, och bränder under de senaste två decennierna släpper ut koldioxid till atmosfären. "

Saatchi och hans kollegor utvecklade sin analys så att det är lättare att spåra förändringar i växtliga områden baserat på data som samlas in på marken såväl som på distans. "Vår strategi är utformad för att se till att vi systematiskt kan balansera den globala koldioxidbudgeten varje år, och att länder kan använda resultaten och metodiken för koldioxidhantering och sina egna rapporteringsbehov, " han sa.

Denna budgetanalys hjälpte forskarna att bättre förstå dynamiken i hur skogar och andra växtliga områden runt om i världen lagrade kolet som de absorberar från atmosfären. "Många tidigare studier visade att vegetation runt om i världen absorberar mycket atmosfärisk koldioxid, "sa studiehuvudförfattaren Alan Xu, en kolforskare vid JPL och UCLA. "Det ger intryck av att globala skogar växer och blir större överallt, men så är inte fallet. "

Saknade bitar

Denna studie hjälper till att fylla i bilden av var och hur träd och växter absorberar eller avger kol, men det finns mer arbete att göra. De satellitbaserade kolkartorna i denna studie täckte cirka 100 kvadratkilometer åt gången, men de kunde inte nödvändigtvis fånga upp förändringar som händer på mindre skalor. Och det fanns viss information om hur skogar lagrade och släppte ut kol i de kartor som inte nödvändigtvis togs med i forskarnas källkalkylberäkningar. Några av dessa informationsluckor bör åtgärdas med högre upplösta kolkartor som tillhandahålls av nyare satelliter som redan befinner sig i omloppsbana, liksom kommande uppdrag som NASA-indiska rymdforskningsorganisationens NISAR.

Det är viktigt att förstå hur regioner runt om i världen absorberar och avger koldioxid, sa Harris. "Om vi ​​inte får dessa mönster rätt, vi kanske saknar några av dessa ekosystem och hur de påverkar koldioxidcykeln. "Men hon uppmuntras av den stora mängden data som blir tillgängliga för klimatforskare om hur växthusgasen rör sig mellan atmosfären och jordens skogar, gräsmarker, och andra vegetationsområden.

Saatchi hoppas att en mer systematisk och konsekvent strategi för att hålla reda på vilka delar av världen som fungerar som kolkällor eller sänkor kommer att möjliggöra bättre övervakning mellan regioner och länder. "Det kan göra det möjligt för länder runt om i världen att använda uppgifterna som vägledning för att uppfylla sina nationella åtaganden för klimatavtalet i Paris."