在過去的15年中，肯亞西部毛森林的20萬公頃土地已被轉變為農業用地。這片森林地區以前被稱為“水塔”，因為它為裂谷和維多利亞湖供水，但現在已經乾涸。2009年，雨季（從8月到11月）沒有下雨，此後降水量一直很少。水力發電曾經是肯亞主要的電力來源，但持續的乾旱已導致投資者撤出水電專案；電力配給和大規模停電很常見。為了透過減少人口壓力來阻止環境災難，肯亞政府驅逐了數萬名居民。
嚴重的乾旱、極端氣溫、曾經肥沃的土地變得貧瘠：這就是氣候變化。然而，布拉格查爾斯大學的植物學家揚·波科爾尼說，肯亞的這些片段與溫室氣體無關，而是與土地利用變化——特別是森林砍伐——如何影響氣候有關；新近沒有樹木的地面“將大量的太陽能轉化為感熱，即熱空氣”。波科爾尼使用衛星技術測量地表和溫度的變化，他在肯亞西部進行了25年的研究，並觀察到該地區變得越來越熱和乾燥。他說，從森林覆蓋到裸地的轉變導致更多的熱量和乾旱。該國一半以上的地區曾經是森林；現在不到2%。
世界自然基金會的資料顯示，地球每年失去1200萬至1500萬公頃的森林，相當於每分鐘消失36個足球場。雖然世界各地的森林都在減少，但在非洲，森林-氣候動態很容易理解：根據聯合國環境規劃署的資料，非洲森林流失的速度是全球平均水平的兩倍。波科爾尼說，歐洲用了幾個世紀才完成的森林向農業用地的轉變，“在肯亞西部的一代人時間內就發生了。”波科爾尼的研究，加上一個有爭議的新理論“生物泵”，表明將景觀從森林轉變為田地，至少對區域氣候的影響與溫室氣體引起的全球變暖一樣大。
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畢竟，砍伐景觀改變了生態系統運作和自我調節的方式。對於波科爾尼來說，關鍵是蒸散作用，即植物以蒸汽的形式持續吸收和釋放水分。蒸發消耗熱量，因此具有冷卻效果。他稱之為“地球上完美且唯一的空調系統”。在陽光適中的日子裡，一棵樹將蒸騰約100升水，將70千瓦時的太陽能轉化為水蒸氣中蘊含的潛熱。當土壤裸露乾燥——被鋪上路面或收割後——這個過程就會停止。陽光直接照射並加熱地面。
去年11月，波科爾尼乘坐一架小型塞斯納飛機從奈瓦沙湖飛到毛森林的山丘上，那裡的林地地表溫度為19攝氏度；直到最近還是森林的農業用地徘徊在接近50攝氏度。從空中拍攝的一張照片顯示，森林的深綠色沿著山坡向下延伸到低地而逐漸減少；山谷中有成簇的深森林綠色，散佈在寬闊、蒼白的幾何形狀的耕地中。他的團隊測量的是地表溫度，而不是通常在地面以上兩米處測量的氣溫。他說，地表“是您接觸到的東西，併產生空氣的動態運動”，而地面溫度“表明太陽輻射在地表轉化的方式”。他的空中調查結合了三種測量方法：“普通相機、熱像儀[熱紅外感測器]和我們的眼睛。將照片放在一起，我們看到高溫出現在沒有植被的地方”，包括森林被砍伐的大片土地。
“生物泵”理論認為，天然森林充當“泵”，將水分吸入內陸。根據這個概念，俄羅斯物理學家維克多·戈爾什科夫和聖彼得堡核物理研究所的阿納斯塔西婭·馬卡耶娃在2007年發表於同行評議期刊《水文與地球系統科學》的一篇論文中首次描述，凝結，而不是溫差，是天氣的主要驅動因素。
以下是該概念的快照：樹木在林木茂密地區的集中意味著高蒸騰速率。這種潮溼的空氣在上升時冷卻，水蒸氣凝結，產生區域性真空。這產生了氣壓梯度，森林冠層由此從海洋吸入潮溼的空氣。戈爾什科夫和馬卡耶娃認為，森林不僅僅生長在潮溼地區，它們創造並維持了自身生長的條件。物理學家說，如果沒有森林覆蓋——特別是成熟的天然森林以確保足夠的生物量和恢復力——水分將不再被吸入，降雨變得不穩定，並最終停滯。
俄羅斯科學家將他們國家過去幾年史無前例的高溫和乾旱與俄羅斯西部迅速的森林砍伐聯絡起來。該理論是有爭議的；事實上，它挑戰了目前使用的氣候模型的可行性。“該理論解釋了為什麼在森林地區，降水量不會隨著距離海洋的距離而減少，即使是數千公里，而大陸森林砍伐地區的內陸在離海岸幾百公里處就已經變得乾燥，”他們在電子郵件中寫道。“森林上空水蒸氣的凝結產生了壓力梯度，這已被證明足以驅動風，將水分從海洋帶到陸地。”
如果生物泵得到進一步研究的證實，它將為保護森林的需求帶來新的緊迫性。“大多數氣候模型都認識到森林中‘降水迴圈’的作用，但沒有認識到森林的水分輸送，”馬卡耶娃和戈爾什科夫說。區別是顯著的：如果森林砍伐僅僅意味著蒸發減少，降水量的下降將是顯著的，但不是災難性的，約為15%；然而，降雨取決於輸入的水分。如果運輸工具——完整的森林——受到損害，那將是另一回事。物理學家說：“在我們的理論中，如果森林被破壞，特別是大陸的內陸部分，輸入的水分將會減少。如果沒有輸入的水分，就沒有什麼可以蒸發的，因此水迴圈將經歷劇烈的——而不是輕微的——強度降低。”他們補充說，在亞馬遜，這可能高達90%。
這些想法並不新鮮。在他的1864年出版的著作《人與自然》（原標題：《人是自然和諧的破壞者》）中，喬治·珀金斯·馬什列舉了許多因森林消失而導致氣候條件變化的例子，並寫道：“當森林消失時，儲存在其植物腐殖質[腐殖質]中的巨大水分庫被蒸發，並且只以傾盆大雨的形式返回，沖走變成乾燥塵土的腐殖質。樹木茂盛、溼潤的山丘變成了乾燥的岩石山脊[。]”
回到肯亞，在奈瓦沙湖附近經營小貓頭鷹受傷鳥類保護區的環保主義者莎拉·希金斯說，她已經看到天氣模式隨著森林的命運而變化。當她30年前開始務農時，“我們幾乎可以保證我們的莊稼有足夠的降雨量。”然後毛森林遭到破壞，農場上方和兩側的區域“樹木被剝光，過度放牧，直至露出裸露的土地。我們有規律的降雨開始減少，我們開始看到乾旱年份、歉收和更多的乾旱。”
然後需要更好地理解森林甚至個別樹種的具體功能。例如，種植的樹木能否像完整的天然森林一樣對水文產生相同的影響？“一個實際的問題是我們是否能夠模仿森林的效果，”波科爾尼說。“因為我們不能只有森林——我們需要農業用地。其他土地型別，如稀樹草原和高生物量草原，能否發揮樹木的某些功能？是否有先鋒樹種可以創造微氣候，幫助其他樹木生長？”
森林砍伐會帶來許多不利的環境後果，包括碳排放：全球約六分之一的排放量是由於森林被砍伐或退化造成的。這種森林砍伐也破壞了大量物種的棲息地，並威脅到超過十億依賴森林為生的人的福祉。它還可能對水迴圈產生不可預見的影響——進而改變氣候模式。“如果我們現在不關注這個問題，我們可能會失去我們的森林，”馬卡耶娃在電話中告訴我。“這將透過破壞水迴圈使災難更快地到來。”