Anthropogenic land-use and land cover changes (LULCC) affect global climate and global terrestrial carbon (C) cycle. However, relatively few studies have quantified the impacts of future LULCC on terrestrial carbon cycle. Here, using Earth system model simulations performed with and without future LULCC, under the RCP8.5 scenario, we find that in response to future LULCC, the carbon cycle is substantially weakened: browning, lower ecosystem C stocks, higher C loss by disturbances and higher C turnover rates are simulated. Projected global greening and land C storage are dampened, in all models, by 22% and 24% on average and projected C loss by disturbances enhanced by ∼49% when LULCC are taken into account. By contrast, global net primary productivity is found to be only slightly affected by LULCC (robust +4% relative enhancement compared to all forcings, on average). LULCC is projected to be a predominant driver of future C changes in regions like South America and the southern part of Africa. LULCC even cause some regional reversals of projected increased C sinks and greening, particularly at the edges of the Amazon and African rainforests. Finally, in most carbon cycle responses, direct removal of C dominates over the indirect CO2 fertilization due to LULCC. In consequence, projections of land C sequestration potential and Earth's greening could be substantially overestimated just because of not fully accounting for LULCC.
El uso antropogénico de la tierra y los cambios en la cobertura de la tierra (LULCC) afectan el clima global y el ciclo global del carbono terrestre (C). Sin embargo, relativamente pocos estudios han cuantificado los impactos del futuro LULCC en el ciclo del carbono terrestre. Aquí, usando simulaciones del modelo del sistema terrestre realizadas con y sin LULCC futuro, bajo el escenario RCP8.5, encontramos que en respuesta a LULCC futuro, el ciclo del carbono se debilita sustancialmente: se simula un oscurecimiento, menores reservas de C en el ecosistema, mayores pérdidas de C por perturbaciones y mayores tasas de rotación de C. La ecologización global proyectada y el almacenamiento de la tierra C se amortiguan, en todos los modelos, en un 22% y un 24% en promedio, y la pérdida proyectada de C por perturbaciones se ve incrementada por ∼49% cuando se toma en cuenta el LULCC. Por el contrario, la productividad primaria neta global sólo se ve ligeramente afectada por el LULCC (una mejora relativa robusta de +4% en comparación con todos los forzamientos, en promedio). Se proyecta que LULCC será un impulsor predominante de futuros cambios C en regiones como Sudamérica y la parte sur de África. La LULCC incluso causa algunos retrocesos regionales del aumento proyectado de los sumideros de C y el enverdecimiento, particularmente en las orillas de las selvas tropicales del Amazonas y de África. Finalmente, en la mayoría de las respuestas del ciclo del carbono, la remoción directa de C domina sobre la fertilización indirecta de CO2 debido al LULCC. En consecuencia, las proyecciones del potencial de secuestro de la tierra C y de la ecologización de la Tierra podrían sobreestimarse sustancialmente debido a que no se tiene plenamente en cuenta el LULCC.
