氣候變暖或急劇改變全球生態系統

2018年09月10日08:54  來源:科技日報
 

一個國際科學家團隊在近日出版的《科學》雜志上撰文警告說,化石記錄顯示,地球對溫度變化非常敏感。由於氣候變化,地球上的森林、沙漠、地貌、植被和重要生態系統有可能在下個世紀發生“重大改變”。

這些變化有的已在美國西南部發生,那裡的大規模野火正在破壞鬆林,將大片土地變成灌木叢。今后100年—150年裡,這些變化可能會擴展到熱帶草原、沙漠和林地,破壞生態系統,危及動植物安全,尤其是在歐洲和美國等地區。

研究報告作者之一、美國密歇根大學環境與可持續發展學院院長喬納森·奧弗佩克說:“如果我們放任氣候變化不管,那麼地球未來的植被將與今天完全不同,這意味著地球的多樣性將面臨巨大風險。”

迄今最全面研究

據悉,這份報告依據的是始於2.1萬年前一段時期的化石和氣溫記錄。從2.1萬年前的末次冰盛期到約1萬年前的人類當前所處的全新世早期,地球的溫度上升了4℃—7℃。

在這項迄今為止最全面的研究中,研究人員對從世界各地(除南極洲以外)約594處地點收集的古代花粉和植物化石記錄進行了分析,以追蹤在約2.1萬年前最后一個冰河時代結束之后,地球的植被發生了哪些變化﹔然后利用獲得的數據來預測,未來的植被以及依賴它們的一切將會發生何種變化。

研究人員將觀察到的變化分為兩類:組成變化(該地區植物物種的變化)以及大的結構性變化,如苔原成為森林,或落葉林成為常綠森林等,並將這些變化分為大、中、小三類。

對於擁有中度或大變化的地點,他們根據氣候變化在植被變化中可能發揮的作用,做了進一步分類,並使用相同的尺度來衡量氣候(低、中或大)的作用。換句話說,研究人員試圖確定這些大變化是由於氣候變化造成的,還是由於人類活動或大型動物造成的。

氣候變暖導致植被大幅變化

研究人員發現,上一次冰河期結束后的變暖期對世界各地的植被變化起了很大作用。研究表明,溫度變化最大的地區往往也是植被變化最大的地區。

他們發現,氣溫升高大大改變了全世界71%的植被組成和67%的植被結構﹔溫和改變了另外27%的植被組成以及28%的植被結構。

植物的變化在北半球中高緯度以及南美洲南部(這些曾經是冰床覆蓋最多的地區,隨著氣候變化,氣溫升幅也最大)、非洲南部、印度洋—太平洋地區,以及大洋洲的澳大利亞、新西蘭等國家最為明顯。

該論文稱,當然也有一些地點的植被組成或結構變化非常小,但幾乎所有植被組成或結構變化較小的地點,這些年來的溫度變化也不大。

影響未來的生態系統

化石記錄顯示,地球對溫度變化非常敏感。如果化石燃料排放持續不減,加速變暖可能導致全球植被和生態系統發生劇烈變化。這種變暖接下來可能導致植物可以儲存的碳量、可用水供應以及全球生物多樣性發生變化。

奧弗佩克說,我們已經看到了植被發生的一些變化。氣候變暖正使世界上某些地區,比如美國、澳大利亞和歐亞西部的生態系統變得更干燥,這將導致更多樹木死亡。此外,樹木也會因氣候變暖而變得更加脆弱,導致昆虫數量和森林疾病率大幅上升。

研究人員得出結論:如果溫室氣體沒有大幅減少,冰河時代結束后1.1萬年內發生的變暖幅度將在更短時間內——100年至150年內發生。

美國地質勘探局西南氣候適應中心主任斯蒂芬·杰克遜說:“曾在一兩萬年裡發生的變化,現在將在一個世紀裡發生,生態系統將應接不暇。”

奧弗佩克說:“我們所處的這個星球正進入未知領域,在氣候方面沒有類似條件,也沒有前車之鑒,這讓我們更難以確定接下來會發生什麼。”

研究人員估計,即使最終能夠遏制化石燃料排放並達到2015年制訂的《巴黎協定》規定的目標,一些變化仍然是不可避免的,但“出現大規模植被變化的可能性將低於45%”﹔而如果不採取有效措施遏制當前的排放,“出現大規模植被變化的可能性將超過60%”。

沒有參與研究的荷蘭阿姆斯特丹大學環境地理學教授彼得·維爾堡則表示,很難將研究結果應用到今天,這項研究“基於古老的條件,而現在植被所處的條件與那時植被的情況不可同日而語,因為人類活動已經改變了全球80%的地區”。

不過,他也指出:“盡管如此,我們所了解的是,生態系統對氣候變化極為敏感。事實上,這項新研究是另一項確認氣候變化將極大地影響地球系統和我們所依賴的生態系統的研究。”(劉霞)

(責編:趙清(實習生)、熊旭)

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