大約全球八分之一的樹木生長在亞馬遜地區,這是迄今為止地球上最大的剩餘連續雨林。對其生存的最大威脅長期以來一直是森林砍伐:到2013年,據估計,其原始面積的11%已因土地開墾而消失。最近一項研究中使用的“一切如常”情景表明,到2050年,這個數字可能會達到災難性的40%。
現在,另一個威脅正在逼近:氣候變化對許多樹種生存能力的影響。《自然氣候變化》週一發表的一項研究中,巴西和荷蘭的研究人員提出了一項分析,該分析結合了氣候變化和森林砍伐的多種情景。他們預測,到2050年,亞馬遜雨林任何一個地區發現的樹種平均數量可能會下降多達58%,並且研究中超過6000種物種中,大約有三分之一可能會成為極度瀕危物種或滅絕。
巴西帕拉聯邦大學的首席作者維託·戈梅斯解釋說,首先,科學家們建立了地圖,顯示今天每個物種可能出現的地點。戈梅斯和他的同事將這些地圖疊加在一起,計算出在10公里乘10公里的區域內平均有多少物種存在。他們確定,目前任何給定區域可能平均擁有近1500種已獲得足夠資料的6394種樹木。
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瞭解目前發現這些樹木的具體區域,使研究人員瞭解了每個物種顯然適應的溫度和降雨模式。然後,他們建立了新的地圖,預測到2050年,這些物種目前的分佈範圍在哪些區域可能仍然具有這樣的條件。將這些新地圖疊加起來表明,氣候變化可能導致任何一個區域發現的物種平均數量下降31%至37%。
研究人員將“一切如常”的森林砍伐率新增到模型中,預測至少會再損失20%,這將導致到2050年,任何給定區域的物種數量平均下降58%。荷蘭自然生物多樣性中心的合著者漢斯·特·斯蒂格說:“不幸的是,這種情況似乎越來越現實,因為亞馬遜地區的森林砍伐再次上升,而目前限制全球變暖的努力顯然不足。”
這是個壞訊息,因為該研究還製作了一張地圖,預測如果到2050年氣候和森林砍伐都繼續保持“一切如常”的狀態,亞馬遜的狀況會怎樣。地圖顯示,到那時,亞馬遜雨林可能會被有效地分割成兩半。西北半部離目前的森林砍伐前沿較遠,在這個預測中仍然或多或少是連續的,但東南半部被嚴重分割,幾乎沒有連續的森林留下。這個預測意味著,即使是現在在東南部非常常見的樹種——例如能產生珍貴的芳香樹脂和猴子喜愛的水果的Protium altissimum——也可能面臨危險。
然而,即使在森林砍伐較少的北部和中部地區,研究表明,氣候變化仍將對耐旱的Eperua falcata或鞋帶樹等物種構成風險。這種樹產生大型豆莢,這些豆莢似乎用鞋帶掛在樹枝上,並在旱季砰的一聲裂開,將種子傳播到新的區域。但即使是這種爆炸性的策略也不太可能幫助該物種跑贏氣候變化。特·斯蒂格說:“種子僅從樹冠傳播約15米,從種子長成樹木需要大約一個世紀才能成熟。”“許多樹木種群的移動速度也很慢。我經常讀到論文聲稱,由於氣候變化,某些森林型別將在2050年在不同的地區被發現。但它們怎麼可能到達那裡?樹木會坐火車去嗎?”
他指出,大型鳥類和哺乳動物可能有助於傳播某些種子。“但在高度破碎化的地區,這些動物往往是最先消失的,因為它們需要更大的領地,或者因為它們被獵殺。因此,依賴它們的樹木最終也會消失。”特·斯蒂格補充說,破碎化的森林地區也更容易受到氣候變化的影響,因為更多的樹木靠近邊緣,因此更容易受到乾旱或火災的影響。
因此,即使保護區可能無法完全保護樹種免受氣候變化的影響,但它們保護的更大片森林可能確實會增加它們的生存機會。戈梅斯說:“在我們的模型中,保護區以外的森林因氣候變化和森林砍伐而損失的物種數量多達三分之一。”
邁阿密大學的熱帶生物學家肯尼斯·費利沒有參與這項研究,但他同意,聯絡良好的保護區將變得越來越重要。
他懷疑,新的研究中未建模的破碎化的額外影響,可能會使樹種消失的速度比預測的還要快。巴西聖保羅大學的地球系統科學家卡洛斯·諾佈雷也沒有參與這項新研究,他補充說,許多物種是相互依存的——因此,一個物種的消失可能會減少另一個物種的適宜生存區域。與此同時,費利補充說,很少有資料表明一些樹木是否可以適應更高的溫度或更嚴重的乾旱。顯然,需要更多的研究來找出真正導致樹木消失的原因。
