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矮矮胖胖的矮松在美國西南部乾旱的氣候中茁壯成長，那裡可能數月甚至數年都很少或沒有降雨。然而，2000年開始的乾旱導致亞利桑那州、科羅拉多州、新墨西哥州和猶他州交匯的四角地區約10%的矮松死亡——即使在更溼潤的高海拔地區也是如此——科學家們想知道氣候變化導致的溫度升高是否可能是原因。
因此，生態學家亨利·亞當斯（Henry Adams），亞利桑那大學（U.A.）圖森分校的博士候選人，和他的同事決定測試平均氣溫升高對矮松（Pinus edulis）的影響。研究人員從新墨西哥州移植了20棵樹到生物圈2號——一個位於沙漠中、可以模擬任何氣候的720萬立方英尺（203,900立方米）的穹頂——並將其中10棵樹置於沙漠環境溫度下，另一半置於高出7.7華氏度（4.3攝氏度）的溫度下，這接近聯合國政府間氣候變化專門委員會在2007年預測的平均氣溫升高範圍的中間值。然後，他們切斷了每個溫度組中五棵樹的水源。
亞當斯和他的同事在本週的《美國國家科學院院刊》中報告說，在較高溫度下遭受乾旱的樹木僅在18周內死亡，比在當今溫度範圍內遭受乾燥條件的樹木少存活了7周。
亞當斯說，為了應對乾旱，矮松會關閉針葉上被稱為氣孔的微小開口以節約用水，但這樣做也會阻止二氧化碳的供應，從而關閉光合作用。因此，在更溫暖世界中的松樹比當今氣候中的松樹更快地耗盡其儲存的水和能量。
“在沒有光合作用發生三週後，最終樹木會耗盡儲存的能量並死亡，”亞當斯說。“它們正在關閉氣孔，試圖熬過乾旱。”
這對矮松來說是個壞訊息，矮松是西南部最普遍的植被形式之一；持續四個月的乾旱，例如2000年的那次，發生的頻率是以前的五倍，即使不考慮未來氣候變化的乾燥效應也是如此。
參與這項研究的亞利桑那大學生態學家大衛·佈雷斯希爾斯（David Breshears）說：“我們假設未來的氣候將像過去100年一樣——實際上，可能會有更多的乾旱。如果一個世紀內發生多達五次樹木死亡事件，而這些樹木需要數十年才能生長和建立，那麼這些樹木就很難生存。”
矮松對溫度的敏感性也可能在其他樹木和植物中存在。美國地質調查局生態學家菲利普·範·曼特根（Phillip van Mantgem）今年早些時候在《科學》雜誌上發表的一項研究發現，美國西部所有樹種的死亡頻率都在增加——過去30年裡，樹木死亡率翻了一番。
佈雷斯希爾斯在談到矮松時指出：“這些結果令人驚訝地表明，死亡率[比率]對溫度非常敏感。如果這是一種普遍現象，那麼我們可能會面臨比迄今為止預測的更大的變化。”
鑑於樹木在控制二氧化碳水平方面發揮著關鍵作用，大範圍的死亡可能會加劇導致它們發生的氣候變化——並使西南部的地形更加荒涼。
佈雷斯希爾斯說：“這些[死亡]是改變景觀的事件，”他指出，矮松還面臨其他威脅，如樹皮甲蟲，這可能會加劇問題。“矮松有可能成為煤礦裡的金絲雀，但問題遠比矮松本身要廣泛得多。”