作者：鞠强
编辑：小柒
经历一个难熬的炎夏，我们终于盼来了降温的迹象，天气逐渐变得凉爽，陆续出现的降雨使此前的干旱得到了缓解（有些地区过量的降水还给当地人添了不少麻烦）。
一到了下大雨的时候，一出家门就开启了“看海模式”。
在炎夏里，不仅我们觉得酷热难耐，我们身边的植物也要经历干旱的考验。城市的绿地和乡间的田地还能得到人类的“救助”，而面积广袤、人迹罕至的热带雨林如果遭遇旱灾，情况就会非常严峻。一项最新研究提醒我们： 干旱会对森林产生长达数年的负面影响，影响所及之处也不仅限于森林 [1] 。
来自加州大学洛杉矶分校、波士顿大学等机构的科学家共同完成这项研究，论文发表在今年8月初的《自然·通讯》（Nature Communications）上。这项研究第一次量化了干旱对亚马孙雨林造成的长期影响 [2 ] 。
图中黄线围成的区域为亚马孙河流域，面积为750万平方千米。图片来源：参考文献[3]
亚马孙雨林是世界上最大的雨林，面积达550万平方千米 [3] 。研究人员认为，亚马孙雨林通过光合作用吸收了人类燃烧化石燃料排放出的大量温室气体，成为一个巨大的碳储存库。在正常年份里，亚马孙雨林确实不负众望，吸收着大气中的二氧化碳并把碳固定下来。
但是，发生在2005年、2010年和2015年的3次严重干旱，使森林对二氧化碳的吸收会减少，导致森林从大气中吸收的二氧化碳量少于向大气中排出的量。这种效应，即使是在雨水到来后还会持续数年之久。这样的现象让人们不得不重新审视亚马孙雨林在碳循环中的作用了。
亚马孙雨林既可以是一个令人欣慰的碳储存库， 也可能反过来成为一个巨大的碳排放源 。这不是一个好消息。
基于热带降水测量任务（TRMM）的数据生成的图像，展示出亚马孙盆地受到2005年严重干旱影响的地区：图中黄色、橙色和红色的区域分别表示发生轻度干旱、中度干旱和重度干旱的地区，绿色区域表示未受干旱影响的地区。图片来源：参考文献[2]
在干旱的情况下，最鲜明的现象就是树叶的脱落，这将直接降低树木进行光合作用并吸收碳的能力。同时，由于无法将足够的水分从根部汲取到高处的叶片，高大的树木会更易受到干旱的侵袭。在这些高大的树木死亡并倒下后，会在林冠处留下缝隙。
在干旱的情况下，最鲜明的现象就是树叶的脱落。图片来源： pixabay
研究人员使用美国国家航空航天局的冰云和土地高程卫星（ICESat）上搭载的地学激光测高系统（Geoscience Laser Altimeter System），获得了高分辨率的地图来反映林冠结构的变化。
他们发现 干旱对林冠高度产生了显著的影响 ：在2005年的那次旱灾中，受灾最严重的地区的林冠高度在干旱发生之后一年平均降低了大约0.88米；在其他灾情较轻的地区，林冠高度降低得要少一些，但是在有数据记录的2005年至2008年间，林冠高度都在持续降低。
研究人员以这样的数据为基础，开发出一种分析方法，可以将这种林冠结构上的变化转化成地面上生物量和碳的变化，由此他们计算出在此期间 亚马孙盆地每年平均失去2.7亿吨碳，因此也就无法再发挥出作为碳储存库的作用。
他们同时发现，亚马孙雨林一半的降水通过内部的水循环产生，也就是说，水分从植被和地表蒸发，随后在旱季凝结并形成降水，从而带来雨季。因此，杀死树木的干旱不仅会增加碳排放，还会直接减少降水并延长旱季的时间，而这会增加未来发生旱灾的可能性。
领导这项研究的喷气推进实验室的Sassan Saatchi警告说，如果亚马孙雨林的干旱以2005年、2010年和2015年这样的频率和程度发生的话，那么亚马孙雨林将在未来最终变成干燥的热带森林，这会显著降低它的贮碳能力和生物多样性。
如果干旱持续，亚马孙雨林将在未来最终变成干燥的热带森林。图片来源：wikipedia
在为亚马孙雨林担忧的时候，直觉告诉我们，我们应该祈祷地球能被更多的森林所覆盖。
然而，在有一些地方，森林多了却不是什么好事——比如北极。
北极在我们的印象中应该是冰雪和北极熊的世界，不应该和森林联系在一起。但是，由首尔国立大学、喷气推进实验室和科罗拉多大学博尔德分校等机构参与的一项研究发现， 由于北极地区碳循环的加速，原本以苔原为主的北极生态系统中，开始出现寒带针叶林的一些特征。 他们观察到了灌木和树木向北移动的迹象 [4] 。
加拿大育空地区观察到的植被、永久冻土和海岸侵蚀的变化情况（左图为1987年的图像，右图为2007年的图像）。图片来源：参考文献[4]
这项研究指出，北极地区夏季逐渐升温，永久冻土的最上层开始融化，使得微生物可以分解其中的有机质并向大气中释放出二氧化碳 [5] 。 虽然在此生长的树木会消耗二氧化碳，但是却赶不上释放的速度。
通过分析美国国家大气和海洋管理局在阿拉斯加巴罗观测站测得的数据，研究人员计算出在阿拉斯加北坡苔原生态系统中，碳储存在冻土中的时间要比40年前少大约13%，也就是说，那里的碳循环正在加速。北极的碳循环处在碳排放和碳吸收的脆弱平衡中，伴随温度升高，目前这种平衡已经被打破——储存在冻土中的二氧化碳被释放出来，使得北极与受到干旱影响的亚马孙雨林一样，成为一个巨大的碳源。
亚马孙雨林正在消失的森林和北极地区反常出现的森林，都和我们的命运息息相关。和特朗普总统持相同意见的人毕竟只是少数，全球气候变暖已经成为大多数人的共识。情况越来越糟，我们不能坐以待毙。使用清洁能源、保护森林听起来是老生常谈，却会实实在在地止住我们滑向生态危机深渊的脚步。
气候变暖，情况越来越糟， 我们不能坐以待毙。 图片来源：pixabay
远隔万里的北极和亚马孙雨林因为碳排放被联系在一起，当然不是好事情。不过，我们不必先担心森林从地球上完全消失，因为如果继续观望和争吵，人类极有可能先于森林而消失。
作者名片
排版：小爽
题图来源：pixabay
参考文献：
[1]https://www.nature.com/articles/s41467-018-05668-6
[2]https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-finds-amazon-drought-leaves-long-legacy-of-damage
[3]https://en.wikipedia.org/wiki/Amazon_Rainforest
[4]https://www.nasa.gov/feature/jpl/new-study-the-arctic-carbon-cycle-is-speeding-up
[5]http://advances.sciencemag.org/content/4/7/eaao1167/tab-pdf
