2026/01/21 在澳洲的熱帶森林中，一項至關重要的碳儲存區已經從碳匯轉變為碳源

作者：Alexander Shenkin
引用來源：https://theconversation.com/a-crucial-store-of-carbon-in-australias-tropical-forests-has-switched-from-carbon-sink-to-carbon-source-262955
『參考要點』：一項針對澳洲熱帶雨林的新研究，研究發現這些森林的木質生物質已從碳匯轉變為碳源，意味著由於樹木死亡的速度超過生長補充的速度，碳正流失到大氣中。關於澳洲熱帶雨林中的木質生物質如今成為碳的淨排放來源，但並非所有雨林都會出現此現象。
 
一項因應氣候變遷的方式是保護天然森林，因為天然森林會吸收燃燒化石燃料時釋放到大氣中的部分碳，並儲存大量碳。
我們針對澳洲熱帶雨林的新研究，對雨林未來會持續吸收的碳多於其排放量這項假設提出質疑。
我們發現，隨著過去半個世紀氣候變遷日益加劇，這些森林中的樹木在樹幹與樹枝中吸收並轉化為木質的碳含量持續下降。森林中的木質生物質是規模龐大且相對穩定的碳儲存庫，也是一項反映整體森林健康狀況的重要指標。
其影響如此明顯，以至於這些森林的木質生物質已從碳匯轉變為碳源。這意味著，由於樹木死亡的速度超過生長補充的速度，碳正流失到大氣中。
這是首次有研究顯示熱帶森林中的木質生物質從碳匯轉變為碳源。我們的研究指出，這種轉變很可能發生在約二十五年前。
目前仍不清楚，澳洲熱帶森林是否預示著全球其他熱帶森林將出現同樣的情況。
 
我們發現了什麼？
自1971年以來，科學家們追蹤了位於澳洲極東北部的20塊熱帶雨林區域中約11,000棵樹木，這些區域現已納入昆士蘭永久雨林樣地網絡。這項長達49年的研究，是全球同類研究中歷時最久、規模最全面的計畫之一。
我們分析了這份長期資料，發現一個明顯的訊號：大約二十五年前，木質生物質已從碳匯轉變為碳源。
原因是什麼？其中一個原因是：樹木死亡的速度是過去的兩倍。
熱帶雨林樹種通常適應溫暖且潮濕的環境。隨著氣候變遷，它們將面臨日益極端的高溫和更乾燥的條件。這類極端氣候事件可能會破壞樹木的木質部和葉片，限制其未來生長，並導致樹木死亡率提高。
我們還發現，颶風造成的樹木死亡減少了這些森林能吸收的碳量。氣候變遷下，昆士蘭極北部的颶風預計將變得更加劇烈，並可能向南擴展，潛在影響新的森林區域。
 
二氧化碳不是植物的養分嗎？
燃燒化石燃料及其他人類活動已提高大氣中的二氧化碳濃度。理論上，這應該使植物更容易從空氣中吸收二氧化碳、進行光合作用並促進生長。基於此，地球系統模型預測，更高的大氣二氧化碳濃度將刺激植物生長，並增加熱帶森林能吸收的碳量。
此外，遙感探測顯示，澳洲東海岸熱帶森林的樹冠比1980年代約綠了20%。這表明，森林樹冠的生長因大氣中較高的二氧化碳濃度而增加。然而，情況並非如此單純。
我們的資料顯示，任何可能導致森林樹冠更加茂盛的光合作用增長，並未轉化為樹幹與樹枝中更高的碳儲存量。
原因可能在於樹木的生長會受到水分、養分和溫度的限制。我們的研究顯示，即使二氧化碳濃度增加，較高的溫度和較乾燥的條件仍限制了樹木的生長。
在另一項研究中，科學家們以人工方式提高了二氧化碳濃度，發現葉片吸收的額外碳並未轉化為額外的木質生長。相反地，這些碳很快便透過根系和土壤微生物釋放出來。
 
那其他森林中的碳儲存庫又如何呢？
要判斷這些森林整體（包含木質部、根系、葉片與土壤）是否在碳匯能力上出現下降，將會是一項艱鉅的挑戰。
使用一種名為渦流協方差塔的專業研究工具可能有助於解答，因為這類設備能量測生態系統整體的二氧化碳進出量。
截至目前，我們僅有來自澳洲三個熱帶地區 15 年的此類數據，而這也限制了我們描述氣候變遷更完整影響的能力。
無論如何，我們知道，森林樹冠與土壤中儲存的碳往往比木質生物質中的碳更容易被分解並釋放回大氣中。
因此，雖然澳洲熱帶雨林的碳儲存量仍然龐大，但其穩定性和可靠性可能不如數十年前。
 
長期數據集至關重要
當人們造訪澳洲的熱帶雨林時，他們可以看到完整且生物多樣性的森林區域，以及大型、富含碳的樹木。但我們所偵測到的變化並不容易直接觀察—目前它們僅能從數據中顯現。
沒有高品質的長期數據集，這項訊號幾乎不可能被偵測到。不幸的是，用於長期生態監測的經費持續短缺，正威脅這些極具價值的數據集能否延續。
澳洲有潛力在全球熱帶生態系統科學中扮演領先角色。鑒於各州與全國在生物多樣性及減排方面的承諾，澳洲各級政府應支持對重要生態研究地點的持續監測。
 
熱帶森林可能無法成為救世主
澳洲熱帶雨林中的木質生物質如今成為碳的淨排放來源，這一事實具有重大意涵。
這些研究結果對我們未來依賴森林作為大氣額外碳吸收來源的做法提出挑戰。
我們尚不清楚所有熱帶森林是否會有相似的反應。關於碳匯能力的證據呈現混合結果，南美的雨林顯示出下降趨勢，而非洲雨林則普遍未出現此現象。
總體而言，全球熱帶森林仍是極為重要的碳與生物多樣性儲存庫。儘管面臨氣候風險，保護這些森林仍然至關重要。