更正:植物不會隨著全球變暖而繁榮

一項新研究反駁了高溫會促進植物生長的觀點

圖片由 Arkhivov 提供,來自維基共享資源

在所有關於氣候變化的壞訊息中,一個亮點是預測氣溫上升將有助於全球植物生長,尤其是在寒冷的高緯度地區。但一項新研究徹底否定了這一觀點。“氣候變化不僅僅是溫度,” 夏威夷大學馬諾阿分校地理學助理教授卡米洛·莫拉說,他是這項研究的負責人。乾旱和有限的陽光將破壞大氣變暖帶來的任何益處。莫拉說,到2100年,“全球植物生長季可能會縮短11%。”

一個主要原因是北極變暖不會給阿拉斯加帶來菠蘿。高緯度地區全年陽光不足,無法支援茂盛的植被。此外,由於過度的炎熱和乾旱,熱帶地區每年將減少多達200個“適宜生長日”——即溫度、土壤溼度和陽光有利於生長而不是阻礙生長的日子。研究總結道,總體而言,“熱帶地區適宜生長日數的減少將抵消中高緯度地區的樂觀預測。” 這項研究於6月9日發表在《PloS Biology》雜誌上。

莫拉在開始這項研究時並沒有預料到這個結果,他的靈感來自於與一位氣候變化否認者的交流。2013年,莫拉在《自然》雜誌上發表了一項備受矚目的研究,表明氣候變化對熱帶地區動植物的危害早於北極地區。他說他收到了大量電子郵件和電話,攻擊這項研究結果。“在其中一次電話中,我決定和那個人談談,”他解釋說。“那個人,一位所謂的氣候變化否認者,聲稱氣候變化實際上對地球有好處。” 這種論點被稱為綠化效應——即氣溫升高和大氣中二氧化碳濃度升高會促進植物生長。莫拉發現了幾篇得出這一結論的嚴肅論文。(《大眾科學》是自然出版集團的一部分。)


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但莫拉在哥倫比亞長大,親眼目睹了植物在高溫和低降雨量下掙扎求生,他預感到其中還有更多內情。他和他的研究生計算了從現在到2100年,植物擁有適宜的溫度、溼度和光照生長的天數。他們發現,在高緯度地區,未來的植物無法從溫暖中“獲益”,因為一年中大部分時間陽光有限。在熱帶地區,氣溫對許多植物來說過高,乾旱加劇,給已經負擔過重的生態系統增加了壓力。那裡的闊葉林將受到最大的打擊,每年將減少多達三個月的適宜生長日。

熱帶地區的人們將最受未來植物生長變化的影響。深綠色區域最不易受影響。淺綠色區域有些脆弱,黃色區域非常脆弱,紅色區域高度脆弱。

更高濃度的二氧化碳並沒有產生任何影響。在較高溫度下,植物會開啟氣孔(稱為氣孔)以捕獲增加的二氧化碳,從而促進光合作用,使葉子變綠。但植物也傾向於在較高溫度下關閉氣孔以防止水分流失。莫拉說,總的來說,這兩種效應相互抵消了。

從長遠來看,全球植物生長下降意味著植物將吸收更少的大氣二氧化碳,從而導致溫室效應惡化。

破壞低緯度地區的植物生長令人擔憂,因為該地區居住著21億人,其中許多人嚴重依賴當地植物為生和獲取收入。莫拉說,對於中美洲和 Oceania 等地區的社群來說,“土地將無法滿足基本需求。” 在非洲的薩赫勒地區,如果自給自足的農民失去一半的生長日,他們將無法養家餬口,並可能被迫遷移;結果可能會引發武裝衝突。莫拉說,需要生物工程技術來嘗試使作物能夠抵抗即將到來的變化。

然而,中高緯度地區的某些國家將受益——主要是俄羅斯、中國和加拿大。“這表明,如果某些國家獲得養活世界其他地區的能力,氣候變化可能會給它們帶來政治影響力,”莫拉說。他補充說,與更多的加拿大人交朋友可能是明智之舉。

上面提到的數字來自氣候模型中的“一切照舊”情景——如果溫室氣體排放量繼續以近幾十年來的速度上升,將會發生什麼。各國為減少排放量而做出的認真努力可能會減輕植物受到的損害。當莫拉透過強有力的甚至是適度的二氧化碳減排情景執行資料時,適宜生長日數的下降顯著減少。這項研究總結道,這“強調了減少排放的重要性”。

莫拉從新的分析中看到了兩個重要的教訓。第一,“破壞地球氣候不會帶來任何好處。” 第二,“與氣候變化否認者交流可能對科學研究的生產力有好處。”

Mark Fischetti has been a senior editor at 大眾科學 for 17 years and has covered sustainability issues, including climate, weather, environment, energy, food, water, biodiversity, population, and more. He assigns and edits feature articles, commentaries and news by journalists and scientists and also writes in those formats. He edits History, the magazine's department looking at science advances throughout time. He was founding managing editor of two spinoff magazines: 大眾科學 Mind and 大眾科學 Earth 3.0. His 2001 freelance article for the magazine, "Drowning New Orleans," predicted the widespread disaster that a storm like Hurricane Katrina would impose on the city. His video What Happens to Your Body after You Die?, has more than 12 million views on YouTube. Fischetti has written freelance articles for the New York Times, Sports Illustrated, Smithsonian, Technology Review, Fast Company, and many others. He co-authored the book Weaving the Web with Tim Berners-Lee, inventor of the World Wide Web, which tells the real story of how the Web was created. He also co-authored The New Killer Diseases with microbiologist Elinor Levy. Fischetti is a former managing editor of IEEE Spectrum Magazine and of Family Business Magazine. He has a physics degree and has twice served as the Attaway Fellow in Civic Culture at Centenary College of Louisiana, which awarded him an honorary doctorate. In 2021 he received the American Geophysical Union's Robert C. Cowen Award for Sustained Achievement in Science Journalism, which celebrates a career of outstanding reporting on the Earth and space sciences. He has appeared on NBC's Meet the Press, CNN, the History Channel, NPR News and many news radio stations. Follow Fischetti on X (formerly Twitter) @markfischetti

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