一項(xiàng)新的網(wǎng)絡(luò)分析模擬了干旱加劇對(duì)南美生態(tài)系統(tǒng)的連帶影響。在亞馬遜雨林中，每有三棵樹(shù)因干旱而死亡，在這種情況下第四棵樹(shù)也會(huì)死亡，即使它沒(méi)有受到直接影響。這就是最近發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上的研究發(fā)現(xiàn)。

由Nico Wunderling領(lǐng)導(dǎo)的波茨坦氣候行動(dòng)研究所研究小組采用網(wǎng)絡(luò)分析來(lái)了解地球上最有價(jià)值和生物多樣性的碳匯之一的復(fù)雜運(yùn)作情況。最容易轉(zhuǎn)變?yōu)橄?shù)草原的地區(qū)是在森林的南郊，在那里，為牧場(chǎng)或大豆而進(jìn)行的持續(xù)砍伐已經(jīng)削弱了森林的復(fù)原力多年。

漣漪效應(yīng)

由于氣候變化導(dǎo)致亞馬遜流域的干旱期越來(lái)越頻繁和嚴(yán)重，南美洲的雨林可能會(huì)失去雨水，并隨之失去水分供應(yīng)。森林受到缺雨的威脅，因?yàn)樗粑寒?dāng)下雨時(shí)，土壤和植物吸收同樣多的水，并且兩者都通過(guò)蒸發(fā)和蒸騰作用釋放大量的水。森林通過(guò)這種大氣水分循環(huán)創(chuàng)造了自己的大部分天氣，在亞馬遜流域產(chǎn)生了多達(dá)一半的降雨。而且，盡管它非常有效，但水分循環(huán)系統(tǒng)最終取決于最初有多少水被投入到該系統(tǒng)。

研究小組發(fā)現(xiàn)，即使干旱期只是影響到森林的一個(gè)特定部分，它所造成的損害也會(huì)延伸到該地區(qū)之外，其影響程度為1到3倍。因?yàn)槿庇陼?huì)減少水的循環(huán)量，鄰近地區(qū)的降雨量會(huì)減少，使更多的森林部分受到嚴(yán)重的壓力。

"更密集的干旱使亞馬遜雨林的部分地區(qū)面臨干枯和死亡的風(fēng)險(xiǎn)。隨后，由于網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，較少的森林覆蓋率導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)中的水減少，因此造成了不成比例的傷害，"Wunderling解釋道。"雖然我們已經(jīng)調(diào)查了干旱的影響，但這一規(guī)則也適用于森林砍伐。這意味著從本質(zhì)上講，當(dāng)砍伐一英畝的森林時(shí)，你實(shí)際破壞的是1.3英畝。"

一個(gè)新的氣候常態(tài)

氣候科學(xué)預(yù)測(cè)，從2050年起，像2005年和2010年這樣曾經(jīng)異常干旱的年份，很可能成為新的常態(tài)，到2060年，十年中多達(dá)九年會(huì)出現(xiàn)百年不遇的干旱。"這些經(jīng)常性的干旱已經(jīng)對(duì)亞馬遜的水分網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了可量化的變化，"該研究的共同第一作者、馬里蘭大學(xué)巴爾的摩郡分校物理學(xué)助理教授恩里克-巴爾博薩解釋道。"我們利用這些觀察結(jié)果來(lái)理解和模擬類似于永久干旱狀態(tài)的未來(lái)氣候的后果。"

但是干旱對(duì)亞馬遜內(nèi)部的森林系統(tǒng)有不同的影響。"在亞馬遜，樹(shù)木和森林系統(tǒng)對(duì)水的可用性有不同的適應(yīng)性，因?yàn)橐恍┑貐^(qū)通常表現(xiàn)出明顯的旱季，而其他地區(qū)則全年都有雨。"波茨坦研究所該研究的共同作者Boris Sakschewski補(bǔ)充說(shuō)："我們特別承認(rèn)這些地方的適應(yīng)性，因?yàn)樗鼈冊(cè)跉夂蜃兓驴赡苁且环N祝福或詛咒。"

Sakschewski補(bǔ)充說(shuō)："所以我們發(fā)現(xiàn)，即使是亞馬遜森林中適應(yīng)旱季的部分也不一定能在新的氣候常態(tài)下存活下來(lái)，而傾覆為大草原或根本沒(méi)有樹(shù)木的風(fēng)險(xiǎn)很高。對(duì)生物多樣性的后果將是災(zāi)難性的，但對(duì)當(dāng)?shù)亍^(qū)域和全球氣候也是如此。"

仍有許多工作要做

該研究的共同高級(jí)作者、波茨坦研究所臨界點(diǎn)研究的負(fù)責(zé)人Ricarda Winkelmann說(shuō)："然而，我們并不是失去了所有，這是因?yàn)樯值暮艽笠徊糠秩匀惶幱谙鄬?duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。干旱期的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)可能僅限于森林東南和西南的某些地區(qū)--這些地區(qū)恰好是森林已經(jīng)遭受了人類之手的傷害，在為牧場(chǎng)或大豆開(kāi)墾森林時(shí)。"

Winkelmann說(shuō)："我們?nèi)匀豢梢宰龊芏嗍虑閬?lái)嘗試和穩(wěn)定亞馬遜，因?yàn)楸Ｗo(hù)它和它的生態(tài)服務(wù)對(duì)當(dāng)?shù)亍^(qū)域和全球氣候的穩(wěn)定是最重要的。而我們也知道如何做到這一點(diǎn)：通過(guò)保護(hù)雨林不被砍伐，以及迅速減少溫室氣體排放以限制全球進(jìn)一步變暖。"