การตัดไม้ทำลายป่าเขตร้อนส่งผลกระทบต่อปริมาณน้ำฝนทั่วโลก

อเมซอนนำความชื้นไปยังภูมิภาคอื่น ๆ ของบราซิลและแม้แต่ในทวีปอื่น ๆ

ฝนตกในอเมซอน

เมฆฝนเหนือผืนป่าที่ทอดยาวในรัฐแอมะซอน ภาพ: Rogerio Assis

หาก 60% ของอเมซอนเป็นชาวบราซิลและ 40% จากแปดประเทศอื่น ๆ ทำไมโลกจะต้องกังวลเกี่ยวกับชะตากรรมของป่าฝนที่ใหญ่ที่สุดในโลก? ไม่ใช่เพื่อการผลิตออกซิเจน ซึ่งเป็นตำนานที่ปรากฏขึ้นเสมอเมื่อไฟแรงขึ้นและอัตราการตัดไม้ทำลายป่าในภูมิภาคนี้เพิ่มขึ้น เช่นเดียวกับที่จะเกิดขึ้นในปีนี้ ซึ่งทำให้ "ปอดของโลก" ตกอยู่ในความเสี่ยง ในระหว่างวัน พืชสังเคราะห์แสงและเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นสารเคมี โดยพื้นฐานแล้ว คาร์โบไฮเดรต (น้ำตาล) มีความสำคัญต่อการอยู่รอดของพวกมัน

ในขั้นตอนนี้ จะดูดซับไอน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญที่สุด และปล่อยออกซิเจน แต่ในเวลากลางคืน เมื่อพวกมันไม่ทำการสังเคราะห์ด้วยแสง และเพียงแค่หายใจ พวกมันก็กินออกซิเจนและหายใจออก CO2 ท้ายที่สุดแล้ว มีความสัมพันธ์ทางเทคนิคระหว่างปริมาณออกซิเจนที่บริโภคและการปล่อยออก อันที่จริง การสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชทั้งหมดบนดาวเคราะห์ดวงนี้ปล่อยออกซิเจนออกมาจำนวนหนึ่ง ซึ่งในทางปฏิบัติแล้วไม่ได้ทำให้ความเข้มข้นของบรรยากาศของก๊าซนี้เปลี่ยนแปลงไป

นอกเหนือจากการถือครองประมาณ 15% ของความหลากหลายทางชีวภาพทั้งหมดบนโลกใบนี้ ซึ่งเป็นเหตุผลที่เพียงพอแล้วที่จะอนุรักษ์ไว้ Amazon ยังมีบทบาทพื้นฐานหลายประการสำหรับเคมีในบรรยากาศในระดับภูมิภาค ทวีป และแม้แต่ระดับโลก “ป่าไม้เป็นแหล่งไอน้ำขนาดใหญ่ไม่เพียงแต่สำหรับภาคเหนือเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพื้นที่ตอนกลาง-ใต้ของประเทศและลุ่มน้ำ La Plata ด้วย” นักฟิสิกส์ Paulo Artaxo จากสถาบันฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยเซาเปาโล ( IF-USP) "การทำงานอย่างหนักเพื่อควบคุมสภาพอากาศในระดับต่างๆ รวมทั้งจากระยะไกล"

ถ้าฉันใช้อุปมาอุปมัย อเมซอนจะเป็นเครื่องปรับอากาศของโลก กระจายความสดชื่นและความชื้น กล่าวคือ ฝนตก เหนือตัวมันเองและส่วนอื่นๆ ของโลก ภาษาอังกฤษเรียกว่าอเมซอนและป่าฝนเขตร้อนอื่น ๆ ไม่ใช่การแสดงออก ป่าฝนแท้จริงแล้วป่าฝน ในพื้นที่เหล่านี้ของโลก มีพืชพันธุ์หนาแน่นและอุดมสมบูรณ์เพราะฝนตกเกือบต่อเนื่องและมีปริมาณมากระหว่าง 2,000 ถึง 4,500 มิลลิเมตรต่อปี

ความชื้นที่ไปถึงแอ่งน้ำอเมซอนขนาดมหึมานั้นมาจากลมที่พัดจากมหาสมุทรแอตแลนติกเขตร้อนไปยังแผ่นดินใหญ่ ไอน้ำนี้ทำให้เกิดฝนทั่วผืนป่า ในตอนแรกพืชและดินดูดซับน้ำ ในวินาทีต่อมา ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการคายระเหยก็เกิดขึ้น: ส่วนหนึ่งของฝนจะระเหยออกจากดินและพืชก็ปรากฏขึ้น การกระทำเหล่านี้คืนความชื้นเริ่มต้นส่วนใหญ่สู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งทำให้ปริมาณน้ำฝนเพิ่มขึ้นทั่วผืนป่า ปฏิสัมพันธ์นี้ทำให้เกิดวัฏจักรการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ได้ยาวนานอย่างมีประสิทธิภาพ

ดังนั้น นักวิจัยกล่าวว่าอเมซอนประมวลผลส่วนหนึ่งของฝนของมันเอง แต่ไม่ใช่ว่าไอน้ำทั้งหมดนี้จะยังคงจอดอยู่เหนือป่า เมื่อกลับสู่ชั้นบรรยากาศ ความชื้นบางส่วนจะสร้างกระแสอากาศที่ส่งฝนไปยังตอนกลางตอนใต้ของทวีป เหล่านี้เป็นแม่น้ำบินที่มีชื่อเสียง ทุกวัน แม่น้ำทางอากาศเหล่านี้ขนส่งน้ำประมาณ 20 พันล้านตัน มากกว่าแม่น้ำอเมซอน 3 พันล้านตัน ซึ่งเป็นปริมาณน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลก และถูกทิ้งลงมหาสมุทรแอตแลนติกทุกวัน

การตัดไม้ทำลายป่าและการกระจายตัวของป่าเขตร้อนที่เป็นไปได้อาจทำให้ความสามารถในการส่งไอน้ำไปยังบราซิลตอนกลางและทางใต้ของทวีปลดลง “อเมซอนเป็นพื้นที่ที่ราบเรียบและต่อเนื่องกันเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งในแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ เราถือว่าเป็นบล็อก ซึ่งเป็นตัวตนในตัวเอง” นักภูมิอากาศวิทยา José Marengo หัวหน้าภาคการวิจัยและพัฒนาของศูนย์เฝ้าระวังและภัยพิบัติแห่งชาติอธิบาย Alerts Naturals (Cemaden) หน่วยงานของกระทรวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี นวัตกรรมและการสื่อสาร (MCTIC)

“การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในพืชพรรณปกคลุมเปลี่ยนแปลงระบบไหลเวียนของบรรยากาศ และอาจส่งผลกระทบต่อระบอบน้ำฝนในสถานที่ห่างไกล พวกเขาสามารถก่อให้เกิดเหตุการณ์ที่รุนแรงเช่นการลดลงของปริมาณน้ำฝนทั้งหมดหรือความเข้มข้นในสองสามวัน” นอกภูมิภาคทางเหนือ ผลกระทบจากความชื้นของแอมะซอนนั้นเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นในตะวันออกเฉียงใต้ ในลุ่มน้ำลาปลาตา และในตอนกลาง-ตะวันตก ซึ่งกิจกรรมทางการเกษตรได้ประโยชน์จากการลดอุณหภูมิที่เกิดจากลมพัดแรงจากป่า

เมื่อวันที่ 19 สิงหาคมของปีนี้ ชาวเซาเปาโลได้ดูตัวอย่างการเชื่อมต่อจากระยะไกลที่เชื่อมโยงบรรยากาศอเมซอนกับสภาพอากาศของเมืองเซาเปาโล ประมาณบ่ายสามโมงเย็น พายุฤดูหนาวทำให้ท้องฟ้าของมหานครมืดครึ้ม วันที่เปลี่ยนเป็นกลางคืนดึงดูดความสนใจ แต่ก็ไม่ใช่ปรากฏการณ์ที่หายาก ผิดปกติคือฝนสีดำที่ตกลงมาระหว่างพายุ การวิเคราะห์ดำเนินการที่สถาบันเคมีของ USP ซึ่งพบในน้ำฝนซึ่งเป็นสารกักเก็บสารประกอบอินทรีย์ในกลุ่มของโพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (PAHs) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อชีวมวล เช่น ต้นไม้ ถูกเผาไหม้เท่านั้น

เนื่องจากวันที่ฝนดำในเซาเปาโลใกล้เคียงกับจุดไฟสูงสุดในภูมิภาคภาคเหนือและประเทศเพื่อนบ้าน จึงต้องมีการกักกันไฟป่าที่ทำให้แอมะซอนเป็นข่าวหน้าหนึ่งของโลกในเดือนนั้น . ควันจากไฟถูกส่งไปยังเมืองหลวงของเซาเปาโลที่ซึ่งรวมกลุ่มเมฆฝน

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการศึกษาบางงานพยายามที่จะวัดผลกระทบของการหายตัวไปหรือการลดลงอย่างมากของพื้นที่ป่าเขตร้อนขนาดใหญ่ต่อสภาพอากาศในส่วนต่างๆ ของโลกและผลกระทบต่อการเกษตร บทความที่ตีพิมพ์ในปี 2558 ในวารสารวิทยาศาสตร์ Nature Climate Change ได้รวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลจากการศึกษาแบบจำลองสภาพภูมิอากาศมากกว่า 20 รายการและบทความทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับผลกระทบของการตัดไม้ทำลายป่าทั้งหมดหรือบางส่วนในป่าเขตร้อนขนาดใหญ่สามแห่ง: อเมซอนที่ใหญ่ที่สุด แอฟริกากลาง ในลุ่มน้ำคองโก และของเอเชียตะวันออกเฉียงใต้

สองกลุ่มแรกสร้างกลุ่มพืชที่ต่อเนื่องกัน แต่อเมซอนมีขนาดใหญ่กว่าและเปียกกว่า 70% ป่าแอฟริกา ซึ่งประสบไฟไหม้ครั้งใหญ่ในปีนี้เช่นกัน ป่าส่วนใหญ่ของเอเชียตะวันออกเฉียงใต้กระจายอยู่ตามเกาะต่างๆ ในภูมิภาค เช่น อินโดนีเซียและมาเลเซีย อเมซอนมีขนาดใหญ่กว่าป่าไม้ในภูมิภาคนี้ 2.5 เท่า

ผลกระทบของป่าไม้ต่อปริมาณน้ำฝน

อินโฟกราฟิกและภาพประกอบ: Alexandre Affonso/Revista Fapesp

นอกเหนือจากการกระตุ้นความแห้งแล้งและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในท้องถิ่นแล้ว การตัดไม้ทำลายป่าโดยสมบูรณ์ของป่าเขตร้อนจะทำให้ภูมิอากาศของโลกอบอุ่นขึ้นอีก 0.7°C ซึ่งใกล้เคียงกับระดับของภาวะโลกร้อนที่เกิดขึ้นในปัจจุบันจากการเพิ่มขึ้นของภาวะเรือนกระจกตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม ผลกระทบที่ใหญ่ที่สุดของการตัดไม้ทำลายป่าทั้งหมดจะอยู่ที่ระบอบปริมาณน้ำฝน เดโบราห์ ลอว์เรนซ์ ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมแห่งมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนีย ผู้เขียนนำการศึกษากล่าวว่า “การตัดไม้ทำลายป่าในเขตเขตร้อนจะส่งผลถึง 2 เท่าต่อสภาพอากาศและต่อเกษตรกร” เดโบราห์ ลอว์เรนซ์ ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมแห่งมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนีย

“การกำจัดป่าจะทำให้ความชื้นและกระแสลมเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่อันตรายพอๆ กันและจะเกิดขึ้นทันที ผลกระทบจะไปไกลกว่าเขตร้อน สหราชอาณาจักรและฮาวายอาจมีปริมาณน้ำฝนเพิ่มขึ้น ในขณะที่แถบมิดเวสต์ของสหรัฐและทางตอนใต้ของฝรั่งเศสลดลง” การเพาะปลูกธัญพืช เช่น ข้าวโพด ข้าวสาลี ข้าวบาร์เลย์ และถั่วเหลือง แพร่หลายในภูมิภาคอเมริกาเหนือนี้ ทางตอนใต้ของฝรั่งเศส นอกจากธัญพืชแล้ว ยังมีการผลิตไวน์และลาเวนเดอร์ที่แสดงออกถึงอารมณ์อีกด้วย

ในเดือนตุลาคมของปีนี้ ในการประชุมที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน ในสหรัฐอเมริกา เพื่อหารือเกี่ยวกับความสำคัญของแอมะซอนที่มีต่อโลก ได้มีการเผยแพร่งานแบบจำลองสภาพภูมิอากาศที่คล้ายคลึงกัน ในการศึกษานี้ ซึ่งประสานงานโดยนักนิเวศวิทยา Stephen Pacala และนักภูมิอากาศวิทยา Elena Shevliakova ทั้งคู่จากพรินซ์ตัน พวกเขาได้จำลองว่าผลที่ตามมาจะเป็นอย่างไรหากป่าฝนอเมซอนทั้งหมดกลายเป็นทุ่งหญ้า ในระดับโลก โลกจะมีอุณหภูมิอุ่นขึ้น 0.25 องศาเซลเซียส

ในบราซิล ปริมาณน้ำฝนจะลดลงหนึ่งในสี่และอเมซอนเองจะอุ่นขึ้น 2.5 ºC สถานการณ์การหายสาบสูญทั้งหมดของป่าเขตร้อนนั้นรุนแรงมากและไม่น่าจะเกิดขึ้นจริง อย่างไรก็ตาม ผลงานอย่างเช่นของลอว์เรนซ์ระบุว่าการตัดไม้ทำลายป่าระหว่าง 30% ถึง 50% นั้นเพียงพอแล้วที่จะสร้างผลกระทบที่รุนแรงทั่วโลก นอกเหนือจากการทำให้ป่าบางส่วนกลายเป็นป่าสงวน

ภัยคุกคามต่ออเมซอนไม่ได้มาจากการกระทำของเลื่อยไฟฟ้าหรือไฟจากการเผาไหม้เท่านั้น การวิจัยเมื่อเร็ว ๆ นี้ชี้ให้เห็นว่าภาวะโลกร้อนนั้นอยู่เบื้องหลังการเพิ่มขึ้นอย่างลึกลับในการตายของต้นไม้บางชนิดในพื้นที่ป่าทึบ ในพื้นที่ที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดี ซึ่งในทางทฤษฎีแล้ว ความยืดหยุ่นของพืชควรอยู่ในระดับสูง

ตีพิมพ์เมื่อเดือนพฤศจิกายนปีที่แล้วในวารสารวิทยาศาสตร์ ชีววิทยาการเปลี่ยนแปลงโลกการศึกษาวิเคราะห์เส้นผ่านศูนย์กลางของวงแหวนการเจริญเติบโตของต้นไม้แต่ละต้นในพื้นที่ป่า 106 แห่ง และสรุปว่าต้นไม้ที่ไม่ปรับตัวให้เข้ากับสภาวะความเครียด เช่น ความแห้งแล้งเป็นเวลานานและอุณหภูมิที่สูงขึ้น จะพินาศมากกว่าต้นอื่นๆ

สายพันธุ์ที่สามารถเติบโตได้ดีที่สุดในสภาพแวดล้อมที่ชื้นจะสูญเสียพื้นที่สำหรับสิ่งมีชีวิตที่พัฒนาได้ง่ายกว่าในสภาพอากาศแห้ง Adriane Esquivel-Muelbert นักนิเวศวิทยาชาวบราซิลจากมหาวิทยาลัยลีดส์ สหราชอาณาจักร อธิบายว่า “ต้นไม้ที่ปรับตัวให้เข้ากับความชื้นตาย เปิดที่โล่งเล็กๆ กลางป่า และแทนที่ด้วยสายพันธุ์ที่เติบโตเร็วกว่า เช่น เอ็มบาอูบา” Adriane Esquivel-Muelbert นักนิเวศวิทยาชาวบราซิล จากการทำงาน "ภาวะโลกร้อนกำลังเปลี่ยนความหลากหลายทางชีวภาพของสายพันธุ์ที่ประกอบเป็นป่า"

อเมซอนที่ทอดยาวเหล่านี้ได้รับการตรวจสอบเป็นเวลา 30 ปีโดยนักวิจัยจากบราซิลและต่างประเทศภายในโครงการ เครือข่ายสินค้าคงคลังอเมซอน ฟอเรสต์ (เรนฟอร์). ปัญหาของการแทนที่นี้คือสายพันธุ์ที่โดดเด่นใหม่เติบโตอย่างรวดเร็ว แต่มีชีวิตชั่วคราวและกำจัดคาร์บอนน้อยลงจากชั้นบรรยากาศ ซึ่งเป็นหนึ่งในบทบาทที่สำคัญที่สุดของอเมซอน ควบคู่ไปกับผลกระทบของการแพร่กระจายความชื้น


โครงการ

1. การแปรผันระหว่างปีในความสมดุลของก๊าซเรือนกระจกในลุ่มน้ำอเมซอนและการควบคุมในโลกภายใต้ภาวะโลกร้อนและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ – CARBAM: การศึกษาระยะยาวของสมดุลคาร์บอนในอเมซอน (nº 16/02018-2); โครงการเฉพาะเรื่อง Modality; โครงการวิจัย FAPESP เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก; นักวิจัยที่รับผิดชอบ Luciana Gatti (Inpe); ลงทุน R$ 3,592,308.47

2. AmazonFace/ME: Amazon-Face Modeling-Experiment Integration Project – บทบาทของการตอบกลับความหลากหลายทางชีวภาพและสภาพภูมิอากาศ (nº 15/02537-7); โครงการนักวิจัยรุ่นเยาว์ หัวหน้านักวิจัย David Montenegro Lapola (Unicamp); ลงทุน R$ 464,253.22

บทความทางวิทยาศาสตร์

FLISCHER, K. และคณะ การตอบสนองของป่าอเมซอนต่อการปฏิสนธิ CO2 ขึ้นอยู่กับการรับฟอสฟอรัสของพืช. ธรณีศาสตร์ธรรมชาติ. ออนไลน์ 5 ส.ค. 2019.

ESPINOZA, J.C. และคณะ การเปลี่ยนแปลงที่ตัดกันระหว่างเหนือ-ใต้ในความถี่ของวันที่เปียกและวันที่แห้งของ Amazon และคุณลักษณะของบรรยากาศที่เกี่ยวข้อง (1981–2017). การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ วี 52 หมายเลข 9-10 น. 5413-30. ไหม 2019.

มาเรนโก เจเอ และคณะ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการใช้ที่ดินทั่วภูมิภาคอเมซอน: ความแปรปรวนและแนวโน้มในปัจจุบันและอนาคต. พรมแดนในธรณีศาสตร์ 21 ธันวาคม 2018

LOVEJOY, T.E และ NOBLE, C. อเมซอน Tipping Point. ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ 21 ก.พ. 2018

GATTI, L.V. และคณะ ความไวต่อความแห้งแล้งของความสมดุลของคาร์บอนอเมซอนเปิดเผยโดยการวัดบรรยากาศ. ธรรมชาติ. วี 506 เลขที่ 7486 น. 76–80. 6 ก.พ. 2557