Published May 1, 2021 | Version v1
Publication Open

Carbon cycling in mature and regrowth forests globally

  • 1. Smithsonian Conservation Biology Institute
  • 2. Smithsonian Tropical Research Institute
  • 3. University of Leeds
  • 4. Pacific Northwest National Laboratory
  • 5. Joint Global Change Research Institute
  • 6. The Nature Conservancy
  • 7. University of Idaho
  • 8. University of Sheffield

Description

Abstract Forests are major components of the global carbon (C) cycle and thereby strongly influence atmospheric carbon dioxide (CO 2 ) and climate. However, efforts to incorporate forests into climate models and CO 2 accounting frameworks have been constrained by a lack of accessible, global-scale synthesis on how C cycling varies across forest types and stand ages. Here, we draw from the Global Forest Carbon Database, ForC, to provide a macroscopic overview of C cycling in the world's forests, giving special attention to stand age-related variation. Specifically, we use 11 923 ForC records for 34 C cycle variables from 865 geographic locations to characterize ensemble C budgets for four broad forest types—tropical broadleaf evergreen, temperate broadleaf, temperate conifer, and boreal. We calculate means and standard deviations for both mature and regrowth (age < 100 years) forests and quantify trends with stand age in regrowth forests for all variables with sufficient data. C cycling rates generally decreased from tropical to temperate to boreal in both mature and regrowth forests, whereas C stocks showed less directional variation. Mature forest net ecosystem production did not differ significantly among biomes. The majority of flux variables, together with most live biomass pools, increased significantly with the logarithm of stand age. As climate change accelerates, understanding and managing the carbon dynamics of forests is critical to forecasting, mitigation, and adaptation. This comprehensive and synthetic global overview of C stocks and fluxes across biomes and stand ages contributes to these efforts.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الغابات المجردة هي المكونات الرئيسية لدورة الكربون العالمية (C) وبالتالي تؤثر بقوة على ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي (CO 2 ) والمناخ. ومع ذلك، فإن الجهود المبذولة لدمج الغابات في النماذج المناخية والأطر المحاسبية لثاني أكسيد الكربون قد تم تقييدها بسبب عدم وجود توليفة عالمية النطاق يمكن الوصول إليها حول كيفية اختلاف دورة الكربون عبر أنواع الغابات وأعمارها. هنا، نستمد من قاعدة البيانات العالمية لكربون الغابات، ForC، لتقديم نظرة عامة عيانية على ركوب الدراجات C في غابات العالم، مع إيلاء اهتمام خاص للاختلاف المرتبط بالعمر. على وجه التحديد، نستخدم سجلات 11 923 ForC لمتغيرات دورة 34 C من 865 موقعًا جغرافيًا لتمييز ميزانيات المجموعة C لأربعة أنواع واسعة من الغابات - الأوراق العريضة الاستوائية الدائمة الخضرة، والأوراق العريضة المعتدلة، والصنوبرية المعتدلة، والشمالية. نحسب المتوسطات والانحرافات المعيارية لكل من الغابات الناضجة وغابات إعادة النمو (العمر أقل من 100 عام) ونحدد الاتجاهات مع عمر الوقوف في غابات إعادة النمو لجميع المتغيرات التي تحتوي على بيانات كافية. انخفضت معدلات ركوب الدراجات C بشكل عام من المناطق الاستوائية إلى المعتدلة إلى الشمالية في كل من الغابات الناضجة وغابات إعادة النمو، في حين أظهرت مخزونات C تباينًا أقل في الاتجاه. لم يختلف إنتاج النظم الإيكولوجية الصافية للغابات الناضجة اختلافًا كبيرًا بين المناطق الأحيائية. زادت غالبية متغيرات التدفق، جنبًا إلى جنب مع معظم تجمعات الكتلة الحيوية الحية، بشكل كبير مع لوغاريتم عمر الحامل. مع تسارع تغير المناخ، يعد فهم وإدارة ديناميكيات الكربون في الغابات أمرًا بالغ الأهمية للتنبؤ والتخفيف والتكيف. تساهم هذه النظرة العامة العالمية الشاملة والاصطناعية لمخزونات C والتدفقات عبر المناطق الأحيائية وأعمار الحوامل في هذه الجهود.

Translated Description (French)

Résumé Les forêts sont des composantes majeures du cycle mondial du carbone (C) et influencent donc fortement le dioxyde de carbone atmosphérique (CO 2 ) et le climat. Cependant, les efforts visant à intégrer les forêts dans les modèles climatiques et les cadres comptables de CO 2 ont été limités par un manque de synthèse accessible à l'échelle mondiale sur la façon dont le cycle du C varie selon les types de forêts et les âges des peuplements. Ici, nous nous inspirons de la base de données mondiale sur le carbone forestier, ForC, pour fournir un aperçu macroscopique du cycle du carbone dans les forêts du monde, en accordant une attention particulière aux variations liées à l'âge des peuplements. Plus précisément, nous utilisons 11 923 enregistrements ForC pour des variables de cycle 34 C provenant de 865 emplacements géographiques pour caractériser les budgets de l'ensemble C pour quatre grands types de forêts - feuillus à feuilles persistantes tropicales, feuillus tempérés, conifères tempérés et boréaux. Nous calculons les moyennes et les écarts types pour les forêts matures et de repousse (âge < 100 ans) et quantifions les tendances avec l'âge du peuplement dans les forêts de repousse pour toutes les variables avec des données suffisantes. Les taux de cyclage du C diminuaient généralement de tropical à tempéré à boréal dans les forêts matures et en repousse, tandis que les stocks de C présentaient moins de variation directionnelle. La production de l'écosystème du filet forestier mature ne différait pas significativement entre les biomes. La majorité des variables de flux, ainsi que la plupart des bassins de biomasse vivante, ont augmenté de manière significative avec le logarithme de l'âge du peuplement. À mesure que le changement climatique s'accélère, la compréhension et la gestion de la dynamique du carbone des forêts sont essentielles à la prévision, à l'atténuation et à l'adaptation. Cet aperçu global complet et synthétique des stocks et des flux de C à travers les biomes et les âges des peuplements contribue à ces efforts.

Translated Description (Spanish)

Resumen Los bosques son los principales componentes del ciclo global del carbono (C) y, por lo tanto, influyen fuertemente en el dióxido de carbono (CO 2 ) atmosférico y el clima. Sin embargo, los esfuerzos para incorporar los bosques en los modelos climáticos y los marcos contables de CO 2 se han visto limitados por la falta de una síntesis accesible a escala mundial sobre cómo el ciclo C varía según los tipos de bosques y las edades de los rodales. Aquí, nos basamos en la Base de Datos Global de Carbono Forestal, ForC, para proporcionar una visión macroscópica del ciclo del carbono en los bosques del mundo, prestando especial atención a la variación relacionada con la edad. Específicamente, utilizamos 11 923 registros ForC para 34 variables de ciclo C de 865 ubicaciones geográficas para caracterizar los presupuestos del conjunto C para cuatro tipos de bosques amplios: de hoja ancha tropical perenne, de hoja ancha templada, de coníferas templadas y boreal. Calculamos las medias y las desviaciones estándar para los bosques maduros y de rebrote (edad < 100 años) y cuantificamos las tendencias con la edad del rodal en los bosques de rebrote para todas las variables con datos suficientes. Las tasas de ciclo C generalmente disminuyeron de tropicales a templadas a boreales tanto en bosques maduros como en bosques de rebrote, mientras que las poblaciones C mostraron menos variación direccional. La producción neta madura de los ecosistemas forestales no difirió significativamente entre los biomas. La mayoría de las variables de flujo, junto con la mayoría de los grupos de biomasa viva, aumentaron significativamente con el logaritmo de la edad del rodal. A medida que el cambio climático se acelera, comprender y gestionar la dinámica del carbono de los bosques es fundamental para el pronóstico, la mitigación y la adaptación. Esta visión global completa y sintética de las existencias y los flujos de C en los biomas y las edades de los rodales contribuye a estos esfuerzos.

Files

Anderson-Teixeira_2021_Environ._Res._Lett._16_053009.pdf.pdf

Files (3.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:644b89acba1e8576bc362e669d99ace7
3.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تدوير الكربون في الغابات الناضجة والمتجددة النمو على مستوى العالم
Translated title (French)
Cycle du carbone dans les forêts matures et en repousse à l'échelle mondiale
Translated title (Spanish)
Ciclo del carbono en bosques maduros y de rebrote a nivel mundial

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3135623661
DOI
10.1088/1748-9326/abed01

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Panama

References

  • https://openalex.org/W1455188860
  • https://openalex.org/W1509372453
  • https://openalex.org/W1578674645
  • https://openalex.org/W1896386811
  • https://openalex.org/W1951724000
  • https://openalex.org/W1981213426
  • https://openalex.org/W1981827347
  • https://openalex.org/W1994112280
  • https://openalex.org/W1996838292
  • https://openalex.org/W2008225934
  • https://openalex.org/W2011264627
  • https://openalex.org/W2011435649
  • https://openalex.org/W2013704616
  • https://openalex.org/W2022224360
  • https://openalex.org/W2024228913
  • https://openalex.org/W2032981909
  • https://openalex.org/W2049070397
  • https://openalex.org/W2054593957
  • https://openalex.org/W2056425951
  • https://openalex.org/W2056631029
  • https://openalex.org/W2070841638
  • https://openalex.org/W2076170946
  • https://openalex.org/W2079220819
  • https://openalex.org/W2087641521
  • https://openalex.org/W2093540905
  • https://openalex.org/W2103255281
  • https://openalex.org/W2104043570
  • https://openalex.org/W2106745149
  • https://openalex.org/W2108920378
  • https://openalex.org/W2109631166
  • https://openalex.org/W2110174188
  • https://openalex.org/W2116812560
  • https://openalex.org/W2118138815
  • https://openalex.org/W2124124339
  • https://openalex.org/W2126507922
  • https://openalex.org/W2132326910
  • https://openalex.org/W2133285250
  • https://openalex.org/W2133613984
  • https://openalex.org/W2135706033
  • https://openalex.org/W2137109668
  • https://openalex.org/W2138079376
  • https://openalex.org/W2145068967
  • https://openalex.org/W2147658171
  • https://openalex.org/W2148043243
  • https://openalex.org/W2148341336
  • https://openalex.org/W2151328940
  • https://openalex.org/W2154091317
  • https://openalex.org/W2157892680
  • https://openalex.org/W2159631596
  • https://openalex.org/W2160012403
  • https://openalex.org/W2161324066
  • https://openalex.org/W2166079210
  • https://openalex.org/W2169203464
  • https://openalex.org/W2215152799
  • https://openalex.org/W2261554720
  • https://openalex.org/W2261784637
  • https://openalex.org/W2281492041
  • https://openalex.org/W2325403707
  • https://openalex.org/W2338049369
  • https://openalex.org/W2413374612
  • https://openalex.org/W2460092549
  • https://openalex.org/W2473615220
  • https://openalex.org/W2513285187
  • https://openalex.org/W2529320486
  • https://openalex.org/W2554403554
  • https://openalex.org/W2564890031
  • https://openalex.org/W2565984079
  • https://openalex.org/W2567021640
  • https://openalex.org/W2594782971
  • https://openalex.org/W2605621044
  • https://openalex.org/W2732607881
  • https://openalex.org/W2765724720
  • https://openalex.org/W2766136866
  • https://openalex.org/W2766148536
  • https://openalex.org/W2768879920
  • https://openalex.org/W2785697432
  • https://openalex.org/W2789395858
  • https://openalex.org/W2793780201
  • https://openalex.org/W2795195558
  • https://openalex.org/W2801259439
  • https://openalex.org/W2804699855
  • https://openalex.org/W2883699463
  • https://openalex.org/W2885450092
  • https://openalex.org/W2885696803
  • https://openalex.org/W2885849011
  • https://openalex.org/W2888844988
  • https://openalex.org/W2890263737
  • https://openalex.org/W2896667953
  • https://openalex.org/W2897957760
  • https://openalex.org/W2898363363
  • https://openalex.org/W2900462372
  • https://openalex.org/W2905366683
  • https://openalex.org/W2916069439
  • https://openalex.org/W2936951167
  • https://openalex.org/W2940843908
  • https://openalex.org/W2949510402
  • https://openalex.org/W2950734190
  • https://openalex.org/W2953823561
  • https://openalex.org/W2958834348
  • https://openalex.org/W2962374254
  • https://openalex.org/W2969773865
  • https://openalex.org/W2979537092
  • https://openalex.org/W2979653715
  • https://openalex.org/W2986199940
  • https://openalex.org/W2990921065
  • https://openalex.org/W2999794056
  • https://openalex.org/W3006703368
  • https://openalex.org/W3010382051
  • https://openalex.org/W3013121268
  • https://openalex.org/W3014318699
  • https://openalex.org/W3014632484
  • https://openalex.org/W3017276442
  • https://openalex.org/W3028823434
  • https://openalex.org/W3040739689
  • https://openalex.org/W3085784695
  • https://openalex.org/W3088138537
  • https://openalex.org/W3094204624
  • https://openalex.org/W3096402093
  • https://openalex.org/W3112083326
  • https://openalex.org/W3122223605
  • https://openalex.org/W3133852977
  • https://openalex.org/W4380235787