ตั้งแต่ป่าฝนไปจนถึงทุ่งหญ้าสะวันนา ระบบนิเวศบนบกดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เกือบ 30% ของกิจกรรมของมนุษย์ที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ ระบบนิเวศเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการหยุดโลกร้อนเกิน 1.5 ℃ในศตวรรษนี้ – แต่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจทำให้ความสามารถในการชดเชยการปล่อยมลพิษทั่วโลกลดลง นี่เป็นประเด็นสำคัญที่OzFluxซึ่งเป็นเครือข่ายการวิจัยจากออสเตรเลียและ Aotearoa New Zealand ได้ทำการตรวจสอบมาตลอด 20 ปีที่ผ่านมา ในช่วงเวลานี้
เราได้ระบุว่าระบบนิเวศใดดูดซับคาร์บอนได้มากที่สุด และเรียนรู้วิธี
ที่พวกมันตอบสนองต่อสภาพอากาศที่รุนแรงและเหตุการณ์สภาพอากาศ เช่น ภัยแล้ง น้ำท่วม และไฟป่า
ตัวดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศที่ใหญ่ที่สุดในออสเตรเลียคือทุ่งหญ้าสะวันนาและป่าเขตอบอุ่น แต่เมื่อผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทวี ความรุนแรงขึ้น ระบบนิเวศเช่นนี้มีความเสี่ยงที่จะถึงจุดพลิกผันของการล่มสลาย
ในเอกสารการวิจัย ล่าสุดของเรา เรามองย้อนกลับไปถึงสองทศวรรษของการค้นพบของ OzFlux จนถึงตอนนี้ ระบบนิเวศที่เราศึกษากำลังแสดงความสามารถในการคืนสภาพโดยการเปลี่ยนกลับไปเป็นตัวกักเก็บคาร์บอนอย่างรวดเร็วหลังจากการรบกวน สิ่งนี้สามารถเห็นได้ในใบไม้ที่เติบโตบนต้นไม้ไม่นานหลังจากไฟป่า
แต่ความยืดหยุ่นนี้จะคงอยู่นานแค่ไหน? ในขณะที่แรงกดดันจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทวีความรุนแรงขึ้น หลักฐานบ่งชี้ว่าอ่างเก็บคาร์บอนอาจสูญเสียความสามารถในการย้อนกลับจากภัยพิบัติที่เกี่ยวข้องกับสภาพอากาศ สิ่งนี้เผยให้เห็นช่องว่างที่สำคัญในความรู้ของเรา
ระบบนิเวศของออสเตรเลียดูดซับคาร์บอน 150 ล้านตันในแต่ละปี
ระหว่างปี 2554 ถึง 2563 ระบบนิเวศบนบกได้แยก การปล่อย CO₂ ทั่วโลก 11.2 พันล้านตัน (29%) หากมองในแง่นี้ ก็ใกล้เคียงกับปริมาณที่จีนปล่อยในปี 2564
OzFlux เปิดใช้งานการประเมินงบประมาณคาร์บอนของออสเตรเลียอย่างครอบคลุมเป็นครั้งแรกตั้งแต่ปี 1990 ถึง 2011 ซึ่งพบว่าระบบนิเวศบนบกของออสเตรเลียสะสม CO₂ ประมาณ 150 ล้านตันในแต่ละปีโดยเฉลี่ย ซึ่งช่วยชดเชยการปล่อยเชื้อเพลิงฟอสซิลของประเทศประมาณหนึ่งในสาม
แต่สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าปริมาณคาร์บอนในระบบนิเวศของ
ออสเตรเลียสามารถแยกออกได้ผันผวนอย่างมากจากหนึ่งปีถึงปีถัดไป ซึ่งมีสาเหตุมาจากความแปรปรวนทางธรรมชาติของสภาพอากาศ (เช่น ในปีลานีญาหรือเอลนีโญ) และการรบกวน (เช่น ไฟไหม้และการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน)
ไม่ว่าในกรณีใด เป็นที่แน่ชัดว่าระบบนิเวศเหล่านี้จะมีบทบาทสำคัญในออสเตรเลียในการบรรลุเป้าหมายการปล่อยมลพิษสุทธิเป็นศูนย์ภายในปี 2593 แต่ระบบนิเวศเหล่านี้จะมีประสิทธิภาพเพียงใดเมื่อสภาพอากาศเปลี่ยนแปลง
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้แหล่งกักเก็บคาร์บอนเหล่านี้อ่อนแอลงอย่างไร
ความแปรปรวนของสภาพอากาศที่รุนแรง เช่นน้ำท่วม ฝน ภัยแล้งและคลื่นความร้อนรวมถึงไฟป่าและการถางดิน สามารถทำให้อ่างเก็บคาร์บอนเหล่านี้อ่อนแอลงได้
ยกตัวอย่างไฟป่า เมื่อเผาป่า คาร์บอนที่สะสมอยู่ในพืชจะถูกปล่อยกลับสู่ชั้นบรรยากาศในรูปของควัน ดังนั้นระบบนิเวศจึงกลายเป็นแหล่งคาร์บอน ในทำนองเดียวกัน ภายใต้สภาวะแห้งแล้งหรือคลื่นความร้อน น้ำที่มีให้กับรากจะหมดลงและจำกัดการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งอาจทำให้งบประมาณคาร์บอนของป่ากลายเป็นแหล่งคาร์บอนได้
หากภัยแล้งหรือคลื่นความร้อนยังคงอยู่เป็นเวลานาน หรือไฟป่ากลับมาก่อนที่ป่าจะฟื้นตัว ความสามารถในการฟื้นคืนสถานะการกักเก็บคาร์บอนจะตกอยู่ในความเสี่ยง
การปลูกใหม่หลังจากไฟป่าคืนป่าจากแหล่งคาร์บอนสู่แหล่งกักเก็บคาร์บอน ชัตเตอร์
การเรียนรู้ว่าแหล่งกักเก็บคาร์บอนอาจเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในออสเตรเลียและนิวซีแลนด์สามารถมีผลกระทบไปทั่วโลก ทั้งสองประเทศมีภูมิอากาศที่หลากหลาย ตั้งแต่เขตร้อนชื้น ภูมิอากาศแบบเมดิเตอร์เรเนียนทางตะวันตกเฉียงใต้ของออสเตรเลีย ไปจนถึงภูมิอากาศอบอุ่นทางตะวันออกเฉียงใต้
ระบบนิเวศที่เป็นเอกลักษณ์ของเราได้พัฒนาเพื่อให้เหมาะกับสภาพอากาศที่หลากหลายเหล่านี้ ซึ่งไม่ได้มีบทบาทในเครือข่ายทั่วโลก
ซึ่งหมายความว่าหอสังเกตการณ์ระบบนิเวศระยะยาว – OzFluxและเครือข่ายการวิจัยระบบนิเวศบก – เป็นห้องทดลองทางธรรมชาติที่สำคัญสำหรับการทำความเข้าใจระบบนิเวศในยุคที่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเร่งตัวขึ้น
คลื่นความร้อนสามารถลบล้างความแข็งแกร่งในการกักเก็บคาร์บอนของระบบนิเวศของเรา และแม้กระทั่งนำไปสู่การปล่อยคาร์บอนจากพืช
การถางดินและการระบายน้ำออกจากระบบพื้นที่พรุเพิ่มการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของออสเตรเลียและนิวซีแลนด์
