清華大學李偉課題組揭示熱帶雨林退化的升溫效應

森林是陸地碳匯的重要組成部分，同時也影響著地表能量收支。森林退化會增加碳排放，加劇全球變暖（生物地球化學效應）。同時，森林退化可以直接改變地表生物物理特征（如反照率、蒸散發、地表粗糙度等），進而影響局地能量平衡，導致氣溫變化（生物物理效應）。熱帶地區是全球森林砍伐和退化的熱點地區，現有研究表明亞馬遜區域森林退化的面積和導致的碳排放可能已經超過了毀林，但是熱帶森林退化的生物物理和生物地球化學效應的疊加影響尚不明確，而且在未來氣候變化減緩政策中，森林退化的生物物理效應也往往被忽略。

清華大學地學系李偉副教授課題組聯合國內外多所研究機構，利用高分辨率衛星觀測數據，針對上述問題在熱帶雨林地區展開研究。研究首先識別了四類退化的熱帶雨林：被火燒過的森林、小斑塊森林、邊緣森林和其他退化森林（圖1），分析了熱帶雨林退化導致的生物物理和生物地球化學效應，量化了1990-2010年間人為導致的熱帶雨林退化的生物物理和生物地球化學效應。研究發現，2010年24.1%的熱帶雨林發生了退化；發生森林退化區域的地表溫度相比于沒有發生退化的內部森林高了0.78±0.88°C，對整個熱帶區域而言，熱帶雨林退化造成了地表平均升溫0.022±0.014°C；熱帶雨林退化造成的總碳虧缺達到了6.1±2.0PgC，帶來的熱帶區域等效升溫為0.026±0.013°C。熱帶雨林退化導致的生物物理及生物地球化學增溫效應十分接近。1990-2010年，人為導致的熱帶雨林退化帶來的白天地表溫度升溫為0.018±0.008°C，帶來的碳虧缺為2.3±0.8PgC，與同期森林砍伐的影響量級相當。

圖1.2010年熱帶雨林主要森林退化類型分布

上述成果于以“熱帶雨林退化的生物物理和生物地球化學升溫效應”（Comparable biophysical and biogeochemical feedbacks on warming from tropical moist forest degradation）為題，于3月2日發表在《自然·地球科學》（Nature Geoscience）期刊上，同期的“研究簡報（Research Briefing）” 發表題為“熱帶雨林退化隱含的變暖效應”（The hidden warming effects of the degradation of moist tropical forests）的評述，對該成果進行了報道和積極評價。

清華大學地學系2020級直博生朱磊為論文第一作者，李偉副教授為論文通訊作者。合作者包括法國氣候與環境科學實驗室（LSCE）的菲利普·西亞斯（Philippe Ciais）教授和徐伊迪博士，意大利聯合研究中心（Joint Research Centre）高級研究員山德羅切·斯卡蒂（Alessandro Cescatti）博士，瑞士伽馬遙感公司（Gamma Remote Sensing）的毛里西奧·桑托羅（Maurizio Santoro）博士和奧利弗·卡圖斯（Oliver Cartus）博士，日本國立環境研究所（NIES）田中勝正（Katsumasa Tanaka）博士，清華大學地學系博士后何家瑩、孫敏軒，博士生趙哲和博士畢業生王景萌。研究得到國家重點研發計劃項目、清華大學自主科研計劃等項目支持。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41561-023-01137-y