浙江
雖然長(zhǎng)期以來干旱和高溫一直被認(rèn)為是罪魁禍?zhǔn)?，但科學(xué)家們現(xiàn)在認(rèn)為，快速猛烈的對(duì)流風(fēng)暴——伴隨著閃電和破壞性強(qiáng)風(fēng)——可能是造成一些雨林高達(dá)60%樹木死亡的原因。隨著氣候變化，這些風(fēng)暴變得越來越頻繁，研究人員表示，它們對(duì)森林穩(wěn)定性和碳儲(chǔ)存的破壞程度可能比之前認(rèn)為的更大。
熱帶樹木的死亡速度比以往任何時(shí)候都快，這可能會(huì)擾亂地球的氣候引擎。森林砍伐仍然是罪魁禍?zhǔn)祝词故俏词芷茐牡挠炅忠苍谝泽@人的速度減少樹木。長(zhǎng)期以來，科學(xué)家們一直將其歸咎于干旱、氣溫升高和火災(zāi)，但由卡里生態(tài)系統(tǒng)研究所的森林生態(tài)學(xué)家埃文·戈拉領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究強(qiáng)調(diào)了另一種力量：普通的雷暴，在全球變暖的背景下，雷暴現(xiàn)在變得更加頻繁。
這些短暫的對(duì)流風(fēng)暴與蔓延的颶風(fēng)或氣旋截然不同。它們爆發(fā)迅速，用猛烈的風(fēng)抽打樹冠，并釋放出可以在幾秒鐘內(nèi)折斷高聳樹干的閃電。戈拉和同事在《生態(tài)快報(bào)》上撰文指出，此類風(fēng)暴可能是樹木死亡率上升的主要原因，它們會(huì)剝奪森林儲(chǔ)存的碳，并重塑生物多樣性。
“熱帶森林對(duì)全球氣候有著巨大的影響。它們就像地球之肺，我們看到熱帶森林里的樹木死亡速度比過去更快，森林的構(gòu)成也在發(fā)生變化，”戈拉說?！斑@不僅對(duì)熱帶森林的未來，而且對(duì)地球的未來都可能造成嚴(yán)重問題。”
多棵樹木遭雷擊損毀。圖片來源：Evan Gora/卡里生態(tài)系統(tǒng)研究所
雷暴威脅揭曉
了解導(dǎo)致樹木死亡趨勢(shì)的原因?qū)τ谥笇?dǎo)決定在森林中種植或保護(hù)哪些樹種至關(guān)重要，這樣森林管理者才能確保森林在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)繁榮并儲(chǔ)存碳。
“在熱帶風(fēng)暴期間待在森林里的感覺令人難忘，”本文合著者、卡里研究所戈拉實(shí)驗(yàn)室的森林生態(tài)學(xué)家瓦妮莎·魯比奧說道。“隨著風(fēng)暴迅速形成，天空變暗，濕度急劇變化，強(qiáng)風(fēng)搖晃樹木。然后，雷電交加。樹葉和樹枝掉落到地上，大雨傾盆而下，你的本能就是盡快返回野外站?！?/p>
盡管風(fēng)暴對(duì)人類的危害顯而易見，但它作為樹木死亡趨勢(shì)的潛在元兇卻一直被忽視，研究也不足。但當(dāng)研究小組重新分析了先前關(guān)于熱帶森林碳儲(chǔ)量的研究數(shù)據(jù)時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)，風(fēng)暴在解釋樹木死亡和森林碳儲(chǔ)量模式方面至少與干旱和氣溫一樣有效。
卡里研究所森林生態(tài)學(xué)家埃文·戈拉站在一棵被雷暴風(fēng)吹倒的樹根旁。圖片來源：史蒂夫·亞諾維亞克/路易斯維爾大學(xué)
暴風(fēng)雨使干旱成為致命因素
“我們驚訝地發(fā)現(xiàn)，風(fēng)暴可能是導(dǎo)致這些森林樹木死亡的最大單一因素，而熱帶地區(qū)碳儲(chǔ)量研究卻在很大程度上忽視了風(fēng)暴，”戈拉說。“我們的估計(jì)表明，風(fēng)暴在過去造成了30%到60%的樹木死亡，而且隨著風(fēng)暴活動(dòng)每十年增加5%到25%，這個(gè)數(shù)字肯定還在增加?！?/p>
該團(tuán)隊(duì)還在迄今為止規(guī)模最大的基于樣地的森林生物量碳動(dòng)態(tài)研究中加入了風(fēng)暴。該研究此前的結(jié)論是，當(dāng)溫度超過某個(gè)閾值時(shí)，熱帶森林的碳儲(chǔ)量會(huì)快速下降?！暗?dāng)加入風(fēng)暴時(shí)，這種關(guān)系就消失了，”戈拉說。“這基本上表明，必須將風(fēng)暴納入研究范圍，否則可能無法得到正確的答案?！?/p>
科學(xué)家們指出，風(fēng)暴和干旱并非互相排斥——同一片森林可能同時(shí)經(jīng)歷高強(qiáng)度的風(fēng)暴活動(dòng)和干旱脅迫。他們發(fā)現(xiàn)亞馬遜南部地區(qū)對(duì)流風(fēng)暴活動(dòng)活躍，那里的缺水脅迫也很高，變化模式也極為極端。
多棵遭雷擊的樹木——樹頂視圖。圖片來源：Evan Gora/卡里生態(tài)系統(tǒng)研究所
利用科技追蹤微小風(fēng)暴
“在我研究熱帶森林面臨的威脅期間，我的教授、教科書，甚至整體氣候政策從未提及小型對(duì)流風(fēng)暴是森林死亡的潛在原因，”共同作者、卡里研究所戈拉實(shí)驗(yàn)室的森林生態(tài)學(xué)家伊恩·麥格雷戈說道?！拔也挥浀迷谟糜谥笇?dǎo)氣候政策的全球氣候模型中看到過它們。然而，鑒于我們的研究結(jié)果，我們顯然需要更深入地了解這些風(fēng)暴，以便獲得更準(zhǔn)確的氣候模型，從而制定更有效的政策?！?/p>
科學(xué)家們迄今為止忽視風(fēng)暴是有充分理由的。溫度和水分脅迫可以通過氣象站監(jiān)測(cè)，并很容易與長(zhǎng)期森林樣地?cái)?shù)據(jù)聯(lián)系起來。而探測(cè)風(fēng)暴并追蹤其高度局部化的破壞則要困難得多。雷暴造成的死亡人數(shù)不易通過衛(wèi)星探測(cè)到，而且徒步研究人員無法頻繁地勘察大片森林區(qū)域，從而確定特定風(fēng)暴造成的破壞程度。
由戈拉和伯明翰大學(xué)的合著者阿德里安·埃斯基維爾-米爾伯特（Adriane Esquivel-Muelbert）領(lǐng)導(dǎo)的“Gigante”項(xiàng)目提供了一種克服這些挑戰(zhàn)的方法。該項(xiàng)目結(jié)合了閃電定位系統(tǒng)、無人機(jī)偵察和實(shí)地專家，對(duì)大片熱帶森林進(jìn)行頻繁采樣。借助這些工具，他們開始量化熱帶樹木死亡的時(shí)間、地點(diǎn)和原因，以及哪些物種受影響最嚴(yán)重。
樹木折斷，風(fēng)暴破壞。圖片來源：Evan Gora/卡里生態(tài)系統(tǒng)研究所
指導(dǎo)重新造林以提高復(fù)原力
了解熱帶森林當(dāng)前和未來面臨的威脅對(duì)于長(zhǎng)期保護(hù)和恢復(fù)工作至關(guān)重要。
戈拉說：“如果我們對(duì)樹木的真正死亡原因以及哪些樹種最脆弱，基于錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)來決定種植或保護(hù)哪些樹種，那么這些森林就無法充分發(fā)揮其潛力?！?風(fēng)暴對(duì)成熟樹木的危害最為嚴(yán)重，因此，錯(cuò)誤的重新造林措施的后果可能要到樹木種植數(shù)十年后才能顯現(xiàn)。
“然而，”戈拉繼續(xù)說道，“如果我們能夠更全面地了解推動(dòng)森林變化的因素，我們就能更有信心地指導(dǎo)森林管理實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展?！?/p>
編譯自/scitechdaily
特別聲明：以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶上傳并發(fā)布，本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
