大约全球八分之一的树木生长在亚马逊地区,这是迄今为止地球上最大的剩余连续雨林。对其生存的最大威胁长期以来一直是森林砍伐:到2013年,据估计,其原始面积的11%已因土地开垦而消失。最近一项研究中使用的“一切如常”情景表明,到2050年,这个数字可能会达到灾难性的40%。
现在,另一个威胁正在逼近:气候变化对许多树种生存能力的影响。《自然气候变化》周一发表的一项研究中,巴西和荷兰的研究人员提出了一项分析,该分析结合了气候变化和森林砍伐的多种情景。他们预测,到2050年,亚马逊雨林任何一个地区发现的树种平均数量可能会下降多达58%,并且研究中超过6000种物种中,大约有三分之一可能会成为极度濒危物种或灭绝。
巴西帕拉联邦大学的首席作者维托·戈梅斯解释说,首先,科学家们创建了地图,显示今天每个物种可能出现的地点。戈梅斯和他的同事将这些地图叠加在一起,计算出在10公里乘10公里的区域内平均有多少物种存在。他们确定,目前任何给定区域可能平均拥有近1500种已获得足够数据的6394种树木。
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了解目前发现这些树木的具体区域,使研究人员了解了每个物种显然适应的温度和降雨模式。然后,他们创建了新的地图,预测到2050年,这些物种目前的分布范围在哪些区域可能仍然具有这样的条件。将这些新地图叠加起来表明,气候变化可能导致任何一个区域发现的物种平均数量下降31%至37%。
研究人员将“一切如常”的森林砍伐率添加到模型中,预测至少会再损失20%,这将导致到2050年,任何给定区域的物种数量平均下降58%。荷兰自然生物多样性中心的合著者汉斯·特·斯蒂格说:“不幸的是,这种情况似乎越来越现实,因为亚马逊地区的森林砍伐再次上升,而目前限制全球变暖的努力显然不足。”
这是个坏消息,因为该研究还制作了一张地图,预测如果到2050年气候和森林砍伐都继续保持“一切如常”的状态,亚马逊的状况会怎样。地图显示,到那时,亚马逊雨林可能会被有效地分割成两半。西北半部离目前的森林砍伐前沿较远,在这个预测中仍然或多或少是连续的,但东南半部被严重分割,几乎没有连续的森林留下。这个预测意味着,即使是现在在东南部非常常见的树种——例如能产生珍贵的芳香树脂和猴子喜爱的水果的Protium altissimum——也可能面临危险。
然而,即使在森林砍伐较少的北部和中部地区,研究表明,气候变化仍将对耐旱的Eperua falcata或鞋带树等物种构成风险。这种树产生大型豆荚,这些豆荚似乎用鞋带挂在树枝上,并在旱季砰的一声裂开,将种子传播到新的区域。但即使是这种爆炸性的策略也不太可能帮助该物种跑赢气候变化。特·斯蒂格说:“种子仅从树冠传播约15米,从种子长成树木需要大约一个世纪才能成熟。”“许多树木种群的移动速度也很慢。我经常读到论文声称,由于气候变化,某些森林类型将在2050年在不同的地区被发现。但它们怎么可能到达那里?树木会坐火车去吗?”
他指出,大型鸟类和哺乳动物可能有助于传播某些种子。“但在高度破碎化的地区,这些动物往往是最先消失的,因为它们需要更大的领地,或者因为它们被猎杀。因此,依赖它们的树木最终也会消失。”特·斯蒂格补充说,破碎化的森林地区也更容易受到气候变化的影响,因为更多的树木靠近边缘,因此更容易受到干旱或火灾的影响。
因此,即使保护区可能无法完全保护树种免受气候变化的影响,但它们保护的更大片森林可能确实会增加它们的生存机会。戈梅斯说:“在我们的模型中,保护区以外的森林因气候变化和森林砍伐而损失的物种数量多达三分之一。”
迈阿密大学的热带生物学家肯尼斯·费利没有参与这项研究,但他同意,联系良好的保护区将变得越来越重要。
他怀疑,新的研究中未建模的破碎化的额外影响,可能会使树种消失的速度比预测的还要快。巴西圣保罗大学的地球系统科学家卡洛斯·诺布雷也没有参与这项新研究,他补充说,许多物种是相互依存的——因此,一个物种的消失可能会减少另一个物种的适宜生存区域。与此同时,费利补充说,很少有数据表明一些树木是否可以适应更高的温度或更严重的干旱。显然,需要更多的研究来找出真正导致树木消失的原因。