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。”
