Роль лесных потерь в глобальном потеплении: деятельность человека и физические изменения

Помимо растениеводства, основным источником является выпас скота. Разведение крупного рогатого скота в бассейне Амазонки, например, очистило миллионы гектаров тропических лесов. Экономические стимулы, стимулирующие эту деятельность, часто перевешивают проблемы сохранения, особенно в развивающихся странах, где правила землепользования слабы или плохо соблюдаются. Методы вырубки и сжигания остаются распространенными, когда леса вырубаются и сжигаются для подготовки земли к посадке. Этот метод выделяет углерод как от сжигания биомассы, так и от последующего разложения оставшегося растительного материала.

Лесозаготовка и лесозаготовка

На коммерческие лесозаготовки для древесины, бумаги и изделий из древесины приходится значительная часть деградации и потерь леса.В то время как некоторые лесозаготовительные работы практикуют устойчивый сбор урожая, незаконные лесозаготовки остаются широко распространенными в таких регионах, как Юго-Восточная Азия, Центральная Африка и части Южной Америки.Заготовки дорог часто способствуют дальнейшему обезлесению, предоставляя доступ к ранее отдаленным районам, открывая их для сельскохозяйственных поселений и спекуляций землей.

Юридические операции могут следовать выборочной практике рубки, которая минимизирует нарушение лесного покрова и сохраняет некоторый покров навеса, сохраняя частичную емкость для хранения углерода. Незаконная рубка, напротив, часто включает в себя четкую рубку и высокую классификацию, где удаляются только самые ценные виды деревьев, оставляя деградированные леса, которые более восприимчивы к пожару и засухе. Всемирный фонд дикой природы оценивает, что незаконная рубка составляет от 15 до 30 процентов всей торговли древесиной во всем мире.

Урбанизация и развитие инфраструктуры

Расширение городов, дорог, плотин и горнодобывающих предприятий непосредственно устраняет лесной покров и фрагменты оставшихся лесных ландшафтов. Расползание городов в таких странах, как Бразилия, Индонезия и Демократическая Республика Конго, неуклонно посягает на границы лесов. Инфраструктурные проекты часто получают приоритет над сохранением лесов, поскольку правительства делают упор на экономическое развитие и добычу ресурсов над охраной окружающей среды.

Особенно вредно строительство дорог. Дороги пополняют сплошные лесные навесы, изменяя микроклиматы и нарушая коридоры дикой природы. Они также служат проводниками для дальнейшего обезлесения, поскольку поселенцы и коммерческие операторы используют доступ к дорогам для проникновения глубже в нетронутые лесные районы. Добыча золота, меди и других полезных ископаемых включает в себя удаление лесного покрова и верхнего слоя почвы, часто с длительным загрязнением водных путей и почв. Эти виды деятельности сосредоточены, но очень разрушительны в районах, на которые они влияют.

Коллекция топливного дерева и производство древесного угля

Во многих развивающихся странах древесина остается основным источником топлива для приготовления пищи и отопления. Сельское население собирает древесину из окружающих лесов, что приводит к постепенной деградации лесных ресурсов. В странах Африки к югу от Сахары и в некоторых частях Южной Азии производство древесного угля на городских рынках усиливает давление на сухие леса и лесные массивы. Хотя сбор древесного топлива редко вызывает прямое обезлесение в масштабах сельского хозяйства, он уменьшает биомассу лесов и делает леса более уязвимыми для других нарушений.

Физические изменения, вызванные потерей леса

Леса играют центральную роль в регулировании местных и глобальных физических систем. При удалении деревьев физическая среда претерпевает немедленные и долгосрочные изменения, которые выходят далеко за пределы очищенной территории. Эти изменения включают изменения стабильности почвы, круговорота воды, состава атмосферы и баланса поверхностной энергии.

Эрозия и деградация почв

Корни деревьев связывают почву, предотвращая эрозию от ветра и воды. Леса также перехватывают осадки, уменьшая силу, с которой капли дождя попадают в землю и позволяя воде постепенно проникать в почву. Когда леса очищаются, эти защитные механизмы исчезают. Обнаженная почва уязвима для эрозии, особенно в тропических регионах, где осадки интенсивны и часты.

Эрозия почвы удаляет богатые питательными веществами верхние слои почвы, уменьшая плодородие земли и делая ее менее пригодной для будущего роста растительности. В крутой местности обезлесение может вызвать оползни, которые повреждают инфраструктуру и угрожают населенным пунктам. Размытый осадок попадает в реки и ручьи, ухудшая качество воды и затрагивая водные экосистемы. Осадок может уменьшить емкость резервуара, повредить гидроэнергетические объекты и нарушить пресноводное рыболовство, от которого зависят сообщества. Потеря органического углерода почвы еще больше усугубляет воздействие климата, поскольку нарушение почвы высвобождает дополнительный углекислый газ в атмосферу.

Изменение водных циклов

Леса оказывают мощное влияние на водный цикл через транспирацию, процесс, посредством которого деревья выделяют водяной пар из своих листьев в атмосферу. Одно большое дерево может пропускать сотни литров воды в день. Когда леса покрывают большие площади, это коллективное транспирация генерирует атмосферную влагу, которая питает региональные модели осадков. Например, тропический лес Амазонки генерирует примерно половину своих собственных осадков через эвапотранспирацию, создавая самоподдерживающийся гидрологический цикл.

Обезлесение нарушает этот цикл. С меньшим количеством деревьев, меньшим количеством водяного пара попадает в атмосферу, уменьшая образование облаков и изменяя структуру осадков. Исследования показывают, что обезлесение в Амазонии уже сократило количество осадков в сухие сезоны в частях бассейна, и продолжающаяся потеря лесов может подтолкнуть регион к переломному моменту, когда лес больше не может выдерживать себя. Аналогичная динамика наблюдается в бассейне Конго и лесах Юго-Восточной Азии, где обезлесение угрожает уменьшить количество осадков в сельскохозяйственных регионах, которые зависят от предсказуемых влажных сезонов.

Изменения в поверхностном альбедо и энергетическом балансе

Леса имеют относительно низкое альбедо, то есть они поглощают больше солнечной энергии по сравнению с более легкими поверхностями, такими как голая почва или луга.В некоторых контекстах вырубка лесов может фактически увеличить альбедо, отражая больше солнечной радиации обратно в космос, что может показаться полезным для охлаждения.Однако этот эффект обычно невелик по сравнению с потеплением, вызванным выбросом углерода, особенно в тропических регионах, где разница альбедо между лесом и очищенной землей скромна.

В бореальных регионах картина более сложная. Заснеженные поляны имеют гораздо более высокое альбедо, чем темные хвойные леса, и некоторые исследования предполагают, что обезлесение на высоких широтах может произвести чистый охлаждающий эффект. Однако углерод, выделяемый из бореальных почв и торфяников во время обезлесения, может компенсировать любые преимущества альбедо. В целом, чистый эффект обезлесения на глобальный климат сильно нагревается, причем тропическая обезлесение вносит наибольший вклад из-за огромного количества углерода, хранящегося в тропических лесах.

Местная температура повышается

Леса охлаждают местную среду за счет затенения и эвапотранспирации. Навес блокирует попадание солнечного света на лесной пол, сохраняя температуру поверхности ниже, чем в прилегающих полянах. Эвапотранспирация дополнительно охлаждает воздух, так как водяной пар поглощает тепло. Когда леса удаляются, местные температуры могут значительно повышаться. Исследования из Амазонки и Юго-Восточной Азии сообщают о повышении температуры от 2 до 4 градусов Цельсия в обезлесенных районах по сравнению с близлежащими лесными участками.

Эти локальные эффекты потепления имеют практические последствия для человеческих сообществ. Более высокие температуры увеличивают тепловой стресс, повышают потребность в воде для орошения и усугубляют риск заболеваний, связанных с жарой. Для людей, живущих вблизи обезлесенных границ, потеря услуг по охлаждению представляет собой ощутимое ухудшение условий жизни. Повышение температуры также питает климатическую систему, увеличивая скорость разложения органического вещества в открытых почвах, выделяя еще больше углекислого газа.

Влияние на глобальное потепление

Связь между потерей лесов и глобальным потеплением действует через множество механизмов, важнейшим из которых является углеродный цикл. Леса являются одними из крупнейших наземных поглотителей углерода на Земле, хранящим больше углерода, чем вся атмосфера. Когда леса разрушаются, то накапливаемый углерод высвобождается, а способность земли поглощать будущий углерод постоянно снижается или устраняется.

Выпуск хранимого углерода

Леса хранят углерод в двух основных бассейнах: живая биомасса и органическое вещество почвы. Наземная биомасса, включая стволы, ветви и листья, содержит наиболее легко высвобождаемый углерод. Когда деревья сжигаются, как это происходит во время вырубки и выжигания, углерод быстро высвобождается в виде углекислого газа и других парниковых газов. По оценкам МГЭИК, тропическое обезлесение и деградация лесов выделяют примерно 1,5 миллиарда тонн углерода в год, что эквивалентно примерно 15 процентам глобальных выбросов ископаемого топлива.

Даже когда деревья не сжигаются, разложение высвобождает углерод. Остатки лесозаготовок, пни и корни в конечном итоге распадаются, возвращая накопленный углерод в атмосферу в течение нескольких лет к десятилетиям. Почвенное возмущение ускоряет разложение почвенного органического вещества, добавляя к выбросу углерода. Общий долг углерода от обезлесения может сохраняться десятилетиями, так как для восстановления лесов требуется много лет, чтобы поглотить потерянный углерод.

Потеря будущего поглощения углерода

Вырубка лесов устраняет критический механизм удаления углекислого газа из атмосферы. Выращивание лесов - это динамические поглотители углерода, активно вытягивающие углерод из воздуха посредством фотосинтеза. Зрелые леса хранят огромное количество углерода и продолжают поглощать скромное количество из года в год. Когда эти леса очищаются, не только сохраняется выброс углерода, но и будущий потенциал секвестрации этой земли теряется до тех пор, пока земля остается обезлесенной.