Fire weakens land carbon sinks before 1.5 °C
来自 <Fire weakens land carbon sinks before 1.5 °C | Nature Geoscience>
## Intro:
- 使用火-植被耦合模型来探索全球变暖水平的区域影响和反馈。讨论了 1.5 °C 的目标是否与在考虑火灾状况变化时避免重大生态系统变化一致。我们发现，火灾开始显著影响全球碳储存的全球变暖水平比工业化前水平高出 1.07 °C （0.8–1.34 °C），并得出结论，火灾已经在降低土地碳汇的有效性方面发挥了重要作用。
- 由于气候变化，世界各地的生态系统也发生了火灾状况和生物群落的变化9、10、11、12、13、14，模型预测随着变暖的增加而增加变换4,15.气候、土地利用和火灾相互作用可能导致转变，例如将热带森林生态系统转变为季节性森林或稀树草原。
- 由于气候变化，世界各地的生态系统也发生了火灾状况和生物群落的变化9、10、11、12、13、14，模型预测随着变暖的增加而增加变换4,15.气候、土地利用和火灾相互作用可能导致转变，例如将热带森林生态系统转变为季节性森林或稀树草原。
- 陆地生物圈继续吸收碳的能力仍然存在很大的不确定性1,2,27，特别是考虑到营养限制和火灾变化。因此，我们对将温度控制在 1.5 °C 以下所需的碳收支的理解并不完整。尽管在未来几十年内，许多富含碳的生态系统很可能会经历相当大的火灾状况变化4,22，很少有研究专门解决生态系统对火的反应差异。
研究方法：
考虑火灾变化如何影响植被过渡、树木覆盖率和净生物量生产力 （NBP）。我们进行了两组模型运行——一组“带火”和一组“无火”。在“带火”模拟中，我们降低了背景死亡率，并模拟了根据燃料负荷、可燃性、土地覆盖和点火而在空间和时间上变化的燃烧区域。
额外的火灾-植被反馈可能会降低全球汇储存碳的能力，因为未来火情会随着气候的变化而变化。我们使用支持火灾的地表模型 JULES-INFERNO 考虑了缺失的过程，包括氮限制、动态植被和火灾，并使用基准指标验证输出评估在变化的火灾、树木覆盖率和碳吸收方面的表现。
使用四种不同的地球系统模型 （ESM） 来解决区域和气候模型的不确定性，这些模型根据代表性集中路径 （RCP） 模拟不同的气候和土地利用结果，根据 ISIMIP（部门间影响模型比较项目）使用 CMIP5 多模式集合的子集31） 2b 框架
## Results:
- 未来火灾的全球变化
GFED 区域在 1.5 °C 和 2.0 °C 时燃烧面积的百分比变化
(a-d) 左侧列展示了各个气候模式下，1.5°C变暖时相较于工业化前（PI），全球树木覆盖变化的方向，包括减少（reducing）、恢复（recovering）、增加（increasing）或衰退（diminishing），灰色表示“有火灾”和“无火灾”模拟结果不一致的区域。
(e-h) 右侧列展示了考虑火灾后，对树木覆盖产生相同影响所需的温度与1.5°C变暖无火灾情景的对比。蓝色表示考虑火灾后，树木覆盖变化的出现需要更高的温度；红色表示考虑火灾后，这种变化在较低温度就提前发生，颜色越深表示温度差异越大。每一行对应一个气候模式（ESM）。树木覆盖变化是1.5°C变暖时的20年均值与1860-1900年均值的比值。
土地碳汇的弱化
(a-o) 不同GFED区域的NBP（Pg C yr-1）随全球平均温度（相较工业化前）上升的变化。红线表示考虑火灾的情况，蓝线表示无火灾的情况，实线为4个气候模式的均值，阴影范围为模式不确定性。横虚线表示碳收支的盈亏临界线（0 Pg C），灰色竖条表示火灾显著影响NBP的温度范围。
(p-s) 显示4个GFED区域的累积NBP（Pg C）：上排为无火灾，中排为有火灾，绿色表示碳汇，棕色表示碳源；下排展示两者的差值（火灾影响），绿色表示火灾增加了NBP，棕色表示火灾减少了NBP。黑线表示火灾首次对NBP产生显著影响的年份，并标注了当年对应的全球平均温度。