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气候变暖或急剧改变全球生态系统
发布时间:2018-09-12 07:09:49    来源:《科技日报》    编辑:chenjing

一个国际科学家团队在近日出版的《科学》杂志上撰文警告说,化石记录显示,地球对温度变化非常敏感。由于气候变化,地球上的森林、沙漠、地貌、植被和重要生态系统有可能在下个世纪发生“重大改变”。

这些变化有的已在美国西南部发生,那里的大规模野火正在破坏松林,将大片土地变成灌木丛。今后100年—150年里,这些变化可能会扩展到热带草原、沙漠和林地,破坏生态系统,危及动植物安全,尤其是在欧洲和美国等地区。

研究报告作者之一、美国密歇根大学环境与可持续发展学院院长乔纳森·奥弗佩克说:“如果我们放任气候变化不管,那么地球未来的植被将与今天完全不同,这意味着地球的多样性将面临巨大风险。”

迄今最全面研究

据悉,这份报告依据的是始于2.1万年前一段时期的化石和气温记录。从2.1万年前的末次冰盛期到约1万年前的人类当前所处的全新世早期,地球的温度上升了4℃—7℃。

在这项迄今为止最全面的研究中,研究人员对从世界各地(除南极洲以外)约594处地点收集的古代花粉和植物化石记录进行了分析,以追踪在约2.1万年前最后一个冰河时代结束之后,地球的植被发生了哪些变化;然后利用获得的数据来预测,未来的植被以及依赖它们的一切将会发生何种变化。

研究人员将观察到的变化分为两类:组成变化(该地区植物物种的变化)以及大的结构性变化,如苔原成为森林,或落叶林成为常绿森林等,并将这些变化分为大、中、小三类。

对于拥有中度或大变化的地点,他们根据气候变化在植被变化中可能发挥的作用,做了进一步分类,并使用相同的尺度来衡量气候(低、中或大)的作用。换句话说,研究人员试图确定这些大变化是由于气候变化造成的,还是由于人类活动或大型动物造成的。

气候变暖导致植被大幅变化

研究人员发现,上一次冰河期结束后的变暖期对世界各地的植被变化起了很大作用。研究表明,温度变化最大的地区往往也是植被变化最大的地区。

他们发现,气温升高大大改变了全世界71%的植被组成和67%的植被结构;温和改变了另外27%的植被组成以及28%的植被结构。

植物的变化在北半球中高纬度以及南美洲南部(这些曾经是冰床覆盖最多的地区,随着气候变化,气温升幅也最大)、非洲南部、印度洋—太平洋地区,以及大洋洲的澳大利亚、新西兰等国家最为明显。

该论文称,当然也有一些地点的植被组成或结构变化非常小,但几乎所有植被组成或结构变化较小的地点,这些年来的温度变化也不大。

影响未来的生态系统

化石记录显示,地球对温度变化非常敏感。如果化石燃料排放持续不减,加速变暖可能导致全球植被和生态系统发生剧烈变化。这种变暖接下来可能导致植物可以储存的碳量、可用水供应以及全球生物多样性发生变化。

奥弗佩克说,我们已经看到了植被发生的一些变化。气候变暖正使世界上某些地区,比如美国、澳大利亚和欧亚西部的生态系统变得更干燥,这将导致更多树木死亡。此外,树木也会因气候变暖而变得更加脆弱,导致昆虫数量和森林疾病率大幅上升。

研究人员得出结论:如果温室气体没有大幅减少,冰河时代结束后1.1万年内发生的变暖幅度将在更短时间内——100年至150年内发生。

美国地质勘探局西南气候适应中心主任斯蒂芬·杰克逊说:“曾在一两万年里发生的变化,现在将在一个世纪里发生,生态系统将应接不暇。”

奥弗佩克说:“我们所处的这个星球正进入未知领域,在气候方面没有类似条件,也没有前车之鉴,这让我们更难以确定接下来会发生什么。”

研究人员估计,即使最终能够遏制化石燃料排放并达到2015年制订的《巴黎协定》规定的目标,一些变化仍然是不可避免的,但“出现大规模植被变化的可能性将低于45%”;而如果不采取有效措施遏制当前的排放,“出现大规模植被变化的可能性将超过60%”。

没有参与研究的荷兰阿姆斯特丹大学环境地理学教授彼得·维尔堡则表示,很难将研究结果应用到今天,这项研究“基于古老的条件,而现在植被所处的条件与那时植被的情况不可同日而语,因为人类活动已经改变了全球80%的地区”。

不过,他也指出:“尽管如此,我们所了解的是,生态系统对气候变化极为敏感。事实上,这项新研究是另一项确认气候变化将极大地影响地球系统和我们所依赖的生态系统的研究。”

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