高温和干旱导致全球森林大规模死亡

森林通过调节生态系统和保护生物多样性,在稳定气候方面发挥着至关重要的作用,但气温上升和气候日益干旱正使它们面临威胁。

最新研究表明,全球气温上升长期干旱正导致全球范围内发生森林大规模死亡事件。

一个国际科学家团队对1970年以来675个地点的森林死亡现象进行了研究。

“我们发现,在全球范围内,气候呈现出持续变热、变干的趋势……这能让我们了解,气温或干旱程度需要达到何种异常程度,森林才会面临死亡风险。”——威廉·哈蒙德,佛罗里达大学植物生态生理学家

通过分析这些事件并将其与现有气候数据进行对比,科学家们成功确定了导致树木死亡事件的当地温度和干旱条件。随后建立了一个全球地理参考数据库。

在发表于《自然-通讯》的研究中,研究人员指出,目前缺乏关于森林生态系统如何应对与人为气候变化相关的平均气温上升的数据。

另见:研究人员发现,全球山火正变得越来越频繁且猛烈

“目前缺乏对与树木死亡浪潮相关的气候异常现象中共同特征的定量分析……而这正是理解极端气候事件在全球树木死亡总体模式中所起作用所必需的,”科学家们写道。

大范围的树木死亡可能对全球减缓气候变化影响的努力造成极其严重的破坏。

联合国粮食及农业组织与联合国环境规划署发布的最新《世界森林状况》报告指出,这些独特的生态系统虽仅覆盖全球陆地面积的30%,却孕育了绝大多数陆生动植物物种。

森林通过调节生态系统和保护生物多样性,在稳定气候方面发挥着至关重要的作用。研究人员强调,除了支撑着大量人口的生计外,森林由超过6万种树木组成,储存了近一半的陆地碳,并吸收了多达三分之一的人类年度碳排放。

国际橄榄理事会称,“一公顷橄榄树可抵消一个人的年度碳足迹。”

研究人员写道:“我们的分析通过这些树木死亡点量化了全球范围内的‘高温干旱指纹’,这实质上是覆盖675个地点、1,303个样地的树木死亡所反映的气候变暖和干旱信号。”

“在预期的变暖情景下,这些观测到的树木死亡年份所对应的气候条件出现频率将呈现强烈的非线性增长,”他们补充道。“我们的数据库也为未来由科研界主导、基于地面观测的全球树木死亡定量监测工作奠定了初步基础。”

“我们的发现是,在全球范围内,存在这种持续变热、变干的模式……这能告诉我们,森林面临死亡风险时,气温或干旱程度必须达到何种异常程度,”共同作者、佛罗里达大学植物生态生理学家威廉·哈蒙德在一份说明中补充道。

科学家们强调,气温上升会通过多种途径威胁森林,包括加剧大气干旱、加重土壤干旱以及给植物造成热应激。随着气温升高,土壤和树木的失水速度会加快。

墨西哥米却肯圣尼古拉斯·德伊达尔戈大学的共同作者、研究员库奥特莫克·萨恩斯-罗梅罗指出,更温暖的环境还可能以意想不到的方式引发致命事件。

“近年来,3月至5月的干热季节不仅比往常更加干旱,气温也创下历史新高,”他说,“这种双重因素在6月至10月雨季来临前,给树木带来了巨大压力。”

“例如,2021年,墨西哥中部的帝王蝶生物圈保护区内,有超过8000棵成熟树木被树皮甲虫蛀死,”萨恩斯-罗梅罗补充道,“太平洋拉尼娜现象导致气候更加干燥、温暖;这种致命的组合助长了害虫的爆发。”

研究人员指出,该研究表明破坏性气候条件总体上正在加速,随着气温持续上升,这种状况注定会随着时间推移而恶化。

“地球上的原始森林尤其面临严峻的未来,这些独特且无可替代的森林在范围、组成、树龄和结构方面都将发生剧变,这对生物多样性以及水和碳的循环将产生全球性的影响,”作者写道。

在结论部分,科学家们强调了森林在缓解气候危机影响方面的关键作用。然而,森林作为碳汇的能力与其生存能力密切相关。

“植物在捕获和封存碳方面表现非凡,”哈蒙德表示。“但植物的死亡不仅使其无法履行这一关键的碳捕获职能,而且在腐烂过程中还会开始释放碳。”

“我们的研究结果表明,将升温幅度限制在工业革命前水平以上2℃以内,可将与已观测到的树木死亡事件相关的气候条件发生频率降低至4℃情景预测值的一半以下,”研究人员写道。

“为防止全球气候过度变暖所做的努力,很可能将决定地球上许多森林未来能否存续,”他们补充道。

研究人员构建的数据库现已发布在国际树木死亡网络International Tree Mortality Network)网站上,合作科学家也可在此添加数据,从而更全面地了解森林死亡事件。