近日发表在《自然》杂志上的一篇研究表明，随着大气中二氧化碳浓度的增加，成熟的森林在吸收“额外”的碳方面能力有限，这些发现可能会对纽约州的碳中和目标产生影响。
约翰·德雷克(John Drake)博士是ESF可持续资源管理系的助理教授，他与西悉尼大学的研究人员合作撰写了这篇论文。
这项在西悉尼大学EucFACE (Eucalyptus Free Air CO2 Enrichment)进行的实验发现了新的证据，表明成熟森林将不断上升的大气二氧化碳浓度转化为植物生长和碳储存的能力其实是有限的。
二氧化碳(CO2)有时候被称为“植物的食物”，因为它是植物光合作用的关键成分。由于人类造成的二氧化碳排放，大气中的二氧化碳浓度一直在稳步上升，并且有充分的证据表明植物的光合作用也正在上升。此前，有实验将单株树木和生长迅速的幼林暴露在高浓度二氧化碳下，实验结果表明，植物会利用多余的碳来加快生长。德雷克说：“森林提供了广泛的环境、经济和社会效益。重要的是，森林从大气中吸收并储存了大量的碳，这减缓了我们的气候危机。”
但由于树木还需要土壤中的养分才能生长，所以科学家们一直想知道成熟的原生森林是否也能够利用额外的光合作用。因此，德雷克参与了第一个在成熟原生森林中进行的这类实验，这项实验将悉尼西部坎伯兰平原上一片90岁的桉树林地暴露在高水平的二氧化碳当中。
研究人员将他们的测量结果整合到一个碳预算中，这个预算包含了所有通过树木、草、昆虫、土壤和落叶层等所有路径进出EucFACE森林生态系统的二氧化碳。这种碳跟踪分析表明，树木吸收的额外碳会迅速在土壤中循环，并返回到大气当中，其中约一半的碳由树木自身返回到大气，而另一半则由土壤中的真菌和细菌返回到大气。
霍克斯伯里环境研究所(Hawkesbury Institute for the Environment)的杰出教授贝琳达·梅德林(Belinda Medlyn)博士说：“树木会将吸收的碳转化为糖，但它们不能利用这些糖来进行额外的生长，因为它们无法从土壤中获取额外的营养。相反，它们把糖送到地下，‘喂养’地下的土壤微生物。”
这些发现具有全球意义：用于预测未来气候变化，以及气候变化对植物和生态系统影响的模型目前假定，成熟森林将会充当碳汇，继续吸收超过目前水平的碳。而EucFACE的这项研究结果表明，成熟森林的碳汇作用可能较弱，或者不存在。
德雷克说：“虽然我们不能说我们在这片澳大利亚森林发现的结论直接适用于美国东北部的森林，但在过去100年里，作为一个重要的碳汇，美国东北部的森林一直在再生，随着这些森林逐渐变得更加成熟，人们开始不确定这些森林是否还会充当碳汇的角色。”
这些实验结果也可能影响纽约第一次在全州范围内进行的森林碳评估，这次评估由ESF气候和应用森林研究所(CAFRI)的科林·贝尔(Colin Beier)博士领导。
生态学副教授和CAFRI负责人Beier说：“在政策圈子里，森林越来越多地作为一个解决气候变化的重要部分出现，这在纽约更是如此，森林会吸收碳，并将碳储存在树木、土壤和木材产品中，而这些吸收掉的碳将对我州在2050年实现净碳平衡的立法目标来说至关重要。”
Beier说：“在我们为纽约制定森林碳计量时，我们面临的其中一个最大的问题就是，森林生态系统及其对社会的诸多好处(包括减少气候风险等)将如何应对迅速变化的环境。这项开创性的研究正好填补了一个主要空白，减少了这种不确定性，使我们能够做出更可靠的预测，并为政策制定者、土地所有者和森林管理者提供更好的指导。”
德雷克说：“在气候变化的背景下，森林碳储存非常重要。《自然》杂志最近的研究表明，随着大气中二氧化碳浓度的上升，成熟的森林可能不会再储存额外的碳。”
德雷克说，通过恢复生态学来帮助某些特定地区的森林生长会有所帮助，“也可以管理现有的森林，增加它们的碳储存。”
德雷克正在与同事朱莉娅·伯顿(Julia Burton)博士、勒内·杰曼(René Germain)博士和Beier进行合作，制定和实地试验替代性森林管理战略，通过提高森林碳储存容量来适应气候条件的变化，以及从大气中消除碳来减缓气候变化的影响。
伯顿说：“我们不是在找特定的某种灵丹妙药，气候智能型森林管理可能涉及多种方法。”
德雷克说：“成熟的树木应对气候变化的能力有限，这表明森林需要多种年龄阶段的树木(年轻的树木可以吸收碳，年老的树木可以储存碳)和物种，包括那些可能更能适应未来气候条件的物种。”
