热带雨林的森林砍伐正在不可阻挡地进行。根据亥姆霍兹环境研究中心 (UFZ) 的科学家的说法，这些森林正在以比预期更高的速度变得支离破碎。通过分析高分辨率卫星数据，他们甚至能够测量最小的热带森林，并首次研究热带破碎化的变化。在一篇科学进展论文中，他们讨论了这种以前未被注意和低估的森林碎片化增加到近三分之一的森林面积如何对全球碳循环产生影响。由于树木死亡率增加，大量碳在森林边缘释放。模型模拟还表明，这些排放量在未来可能会增加。只有通过减少森林砍伐才能减缓这一进程。
UFZ 建模团队使用了 2000 年和 2010 年的卫星数据，分辨率高达 30 米。他们能够比较中南美洲、非洲和东南亚相连的热带森林的哪些地方仍然存在或已经消失。在复杂的聚类算法和高性能计算机的帮助下，他们发现2000年至2010年间，孤立林区的数量增加了2000多万至1.52亿。这种森林碎片的增加尤为严重，因为它也增加了森林边缘占森林总面积的比例。林缘被定义为从开阔地向森林延伸 100 米的森林面积。从 2000 年到 2010 年，这个边缘面积从 27% 增加到 31%(即从 517 到 5.89 亿公顷)。”这种情况已经严重恶化，以至于现在世界上几乎三分之一的热带森林区域位于边缘地区。如果不停止砍伐森林，这种趋势将继续下去，”主要作者和 UFZ 建模师 Rico Fischer 博士说。加速分裂的影响主要发生在非洲热带地区。那里的森林碎片数量从 4500 万增加到 6400 万。仅 10 年，林缘占森林总面积的比例从 30% 增加到 37%(2000 年：1.72 亿公顷;2010 年：2.12 亿公顷)。相比之下，中南美洲林缘比例仅上升2% 至 25%(2000 年：2.15 亿公顷;2010 年：2.32 亿公顷)。森林边缘占森林总面积的比例从 30% 增加到 37%(2000 年：1.72 亿公顷;2010 年：2.12 亿公顷)。相比之下，中南美洲森林边缘的比例仅上升了 2% 至 25%(2000 年：2.15 亿公顷;2010 年：2.32 亿公顷)。森林边缘占森林总面积的比例从 30% 增加到 37%(2000 年：1.72 亿公顷;2010 年：2.12 亿公顷)。相比之下，中南美洲森林边缘的比例仅上升了 2% 至 25%(2000 年：2.15 亿公顷;2010 年：2.32 亿公顷)。
到目前为止，热带森林边缘的碳平衡几乎没有得到详细研究。然而，这片森林区域很重要，因为碎片化改变了边缘地区的各种生态过程。“与森林内部不同，边缘受阳光直射。它更容易暴露在风中。边缘区域的湿度也降低。微气候的改变尤其会损害依赖良好供水的大树，”费舍尔解释道。结果，更多的树木在森林边缘死亡，因为它们在那里比在受保护的森林内部承受的压力更大。这也对碳平衡产生影响。微生物在分解死树时会释放二氧化碳。因为需要吸收碳来生长树冠、树干和根的树木越来越少，更少的二氧化碳从大气中分离出来。“这意味着大量碳被释放到热带森林边缘的大气中，”Fischer 说。
UFZ 的科学家们现在第一次能够精确地模拟这些碳排放量有多高以及它们在未来几十年将如何发展。根据高分辨率遥感数据，他们计算了热带森林碎片的每个边缘区域存在多少生物量。由此，他们确定了所有林缘树木死亡率增加引起的碳排放。结果是：虽然 2000 年排放了约 4.2 亿吨碳，但到 2010 年这一数字已上升至 4.5 亿吨。“在热带地区，仅森林砍伐每年就会释放约 1,000 至 15 亿吨碳。如果我们考虑额外的影响在森林边缘，这是一个令人担忧的发现，因为热带雨林实际上应该是碳汇——而不是碳源，”共同作者和 UFZ 生物物理学家 Andreas Huth 教授说。热带森林的破碎化不仅影响全球碳平衡，还影响生物多样性。UFZ 建模者表明，森林碎片之间的距离越来越大。“这使得美洲豹等动物物种的长期生存变得更加困难，它们依赖于大面积的、相连的森林区域，”合著者弗兰齐斯卡·陶伯特博士说。
展望未来也不是好兆头，UFZ 团队发现使用建模。“为此，我们使用了物理学中的碎片模型，并模拟了每个热带森林碎片的未来，”陶伯特解释说。假设目前热带森林砍伐率不降低，森林边缘占森林总量的比例将从 2010 年的 31% 增加到 2100 年的近 50%。面积仍将增加到 40%。只有到2050年热带地区的森林砍伐停止，才能减缓这一进程。在这种情况下，2100年森林边缘的比例将保持在目前30%左右的水平。森林破碎化的进一步加剧也会对碳排放产生影响。”
