森林有时被称为地球的肺——它们吸入大气中的二氧化碳，并将其储存在树干中，直到森林死亡或燃烧。然而，一项新研究表明，遭受干旱破坏的森林可能会在比之前认为的更长的时间内失去储存碳的能力，从而降低它们作为人类碳排放和气候变化之间缓冲的作用。
这项研究由犹他大学和普林斯顿大学的研究团队于周四发表在《科学》杂志上。研究表明，全球森林在遭受严重干旱后，平均需要两到四年才能恢复到正常的生长和二氧化碳吸收率——这一发现具有重大的气候意义。
该研究的主要作者，犹他大学生物学助理教授、普林斯顿大学研究员威廉·安德列格表示：“这意味着这些森林在干旱期间和干旱后都会吸收更少的碳。”
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森林通过吸收人类排放到大气中的二氧化碳，并将其储存在树木的木质根和茎中，充当碳汇。随着气候变化影响森林，它们将储存更少的二氧化碳，因为干旱会给它们带来压力，并阻碍它们的生长能力，使人为造成的全球变暖更加严重。最终，森林可能会成为碳的来源，而不是碳的储存库。
安德列格说：“在未来一个世纪的某些情景中，由于干旱、野火、昆虫或干扰等因素，森林开始失去的碳比吸收的碳多，它们成为碳源。” “这是一个恶性循环。（森林）加速了气候变化，而更多的气候变化又杀死了更多的森林。”
安德列格的团队使用树木年轮数据，测量了全球 1,300 多片森林中，自 1948 年以来干旱后树木茎生长的恢复情况。全球森林的平均生长恢复时间为 2 到 4 年。干旱后的第一年，树木的平均生长速度比正常水平慢 9%，第二年慢 5%。最干旱的森林恢复最慢。
根据这项研究，在一个世纪的过程中，干旱的持续影响可能导致亚利桑那州、科罗拉多州和新墨西哥州等半干旱森林的碳储存量减少 3%。当考虑到全球所有半干旱生态系统时，这相当于 1.6 公吨的碳。（根据 2011 年阿拉斯加大学费尔班克斯分校的一项研究，在 1990 年至 2007 年间，全球森林每年储存约 2.4 公吨的碳。）
与该研究无关的科学家表示，这项研究突显了气候模型中的一个缺陷，可以帮助更新他们关于森林固碳能力的假设。
北卡罗来纳州罗利市美国林务局南方研究站的研究生态学家史蒂夫·麦克纳尔蒂说：“这是一篇有趣的文章。”“该论文阐述了这一点。如果你的模型没有考虑这种生态系统响应（干旱），它就会高估碳封存量。”
达特茅斯学院的生物学教授马修·艾尔斯称这篇论文为“一项引人入胜的研究”。
长期以来，人们有理由预期森林可能需要多年才能从干旱中恢复过来，“但以前不可能估计，因此即使是我们最复杂的大规模模型也基本上忽略了这一点，”艾尔斯说。
他说：“现在我们知道，干旱导致干旱松林从大气中减少的碳封存量比我们估计的要多出千兆吨。” “这项研究有助于我们理解人、森林和气候之间强大的反馈作用，这些反馈作用将在塑造我们留给子孙后代的地球特性方面发挥突出作用。”
编者注：气候中心董事会成员兼普林斯顿大学生态学教授斯蒂芬·W·帕卡拉是本研究的 13 位共同作者之一。
本文经 气候中心 许可转载。 该文章于 2015 年 7 月 30 日首次发布。