成功的森林恢復使美國東部保持涼爽

儘管氣候變化正在加劇整個美國的熱浪，但美國東部幾個州仍然出奇地涼爽。這是一個尚未完全解開的謎團——但現在研究人員認為森林恢復是部分原因。

目前在美國東部生長的許多茂密森林在兩個世紀前並不存在。18 世紀後期，歐洲殖民者開始清理該地區大片樹木，用於農田和木材。到 20 世紀初，在一些存在了數千年的森林中，僅剩下 10% 的樹木。土地清理最終在 20 世紀初放緩，部分原因是大部分森林已被清理。隨著人們遷往不斷發展的城市或向西遷移，農田被廢棄，這讓樹木有機會重新生長。這種再生，加上有目的的重新種植，使數百萬英畝的森林在 20 世紀得以恢復。

與此同時，化石燃料的燃燒開始推高美國各地的氣溫——但東南部和中部的大部分地區除外。關於這個平均氣溫較低的區域（稱為“變暖空洞”）存在的原因有幾種理論：例如，農業灌溉可以透過蒸發冷卻來降低溫度，氣溶膠（微小的汙染物顆粒）可以反射太陽光。但印第安納大學生態學家金·諾維克想知道森林恢復是否可能發揮了作用，因此她研究了森林恢復和美國變暖空洞的重疊區域——一個大致呈三角形的區域，從路易斯安那州延伸到佛羅里達州，再向北延伸到賓夕法尼亞州。諾維克和她的同事最近在《地球未來》雜誌上發表的一項研究中描述了變暖空洞和森林恢復可能存在聯絡。

支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您將有助於確保有關塑造我們今天世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。

諾維克說：“這篇論文實際上是關於森林恢復的適應潛力。” 許多研究已經考察了樹木如何透過儲存碳來減緩氣候變化，但她說，新的研究強調了森林如何也能提供降溫作用。

諾維克和她的同事使用衛星、歷史溫度和氣象站資料，比較了森林地區和非森林地區（如草地或農田）之間的地表和空氣溫度變化情況。諾維克說，空氣溫度是一個重要的考慮因素，因為它有助於確定實際上存在降溫益處。這是因為空氣會流動，這意味著涼爽的空氣可以從森林生態系統中飄到周圍地區。

接下來，研究人員研究了 1900 年至 2010 年間森林再生時溫度如何波動。

他們發現，到 20 世紀末，重新造林地區的炎熱天氣的空氣溫度比附近沒有森林的地區低 1.8 華氏度（1 攝氏度）。樹冠的地表溫度甚至更溫和：與周圍的非森林土地相比，每年降低 1.8 至 3.6 華氏度（1 至 2 攝氏度）。降溫效果在夏季中午最為明顯——這是人類最需要的時候——地表溫度降低高達 9 華氏度（5 攝氏度）。

森林透過類似於人類出汗的機制來降低溫度。當樹木從葉子中釋放水蒸氣（稱為蒸騰作用）時，蒸發的水會冷卻周圍的空氣。森林還有助於更有效地將熱量從地表轉移到空氣中。研究作者表示，森林恢復並非完全是造成變暖空洞的原因，但可能部分解釋了它。

由於已知樹木具有區域性降溫作用，因此這項新研究“得出了您會預期的結果，但這是一項非常令人印象深刻的分析”，美國林務局太平洋西南研究站（位於加利福尼亞州戴維斯）的森林生態學家馬爾科姆·諾斯說，他沒有參與這項新研究。該研究的作者“提出了一個非常有說服力的理由，證明森林恢復對降溫產生了重大影響。”

然而，研究結果並不意味著應該在任何地方都植樹。在沙漠中（那裡自然樹木稀少）或在大部分時間都有積雪的北方森林中，增加額外的樹木可能會促使更多的升溫。樹木覆蓋物比雪更暗，會降低積雪區域的反照率——衡量其反射回太空的陽光的指標。不過，在像美國東部這樣的溫帶森林中，蒸騰作用和高效傳熱的降溫益處超過了反照率的降低。

此外，益處可能只來自真正的森林恢復，這意味著鼓勵樹木在歷史上曾是森林的地區重新生長。人工造林——在以前沒有森林的地方種植森林——可能會危害環境。例如，在較乾燥的氣候中進行人工造林會減少可用的供水。

大自然保護協會的高階森林恢復科學家蘇珊·庫克-巴頓說：“這並非在所有地方都適用。” “但在更潮溼的溫帶和熱帶地區，這是一個很有希望的選擇。” 加州大學聖克魯茲分校的恢復生態學家凱倫·霍爾說，另一種適合使用森林恢復來適應氣候變化的情況是當火災燒燬的區域沒有自然再生時。科羅拉多州等西部各州將是這種方法的主要地點，那裡的大規模野火夷平了數千英畝的森林。庫克-巴頓和霍爾都沒有參與這項新研究。

儘管東部森林具有令人印象深刻的降溫能力，但研究作者和其他專家警告說，僅靠森林恢復無法解決氣候危機；只有大幅減少化石燃料的燃燒才能做到這一點。但是，鼓勵森林重新生長可以幫助一些人類和生態系統在轉型期間保持涼爽。霍爾說：“我們必須減少溫室氣體排放。” “我們不會透過植樹造林或重新造林來擺脫氣候變化。”