在过去的15年中，肯尼亚西部毛森林的20万公顷土地已被转变为农业用地。这片森林地区以前被称为“水塔”，因为它为裂谷和维多利亚湖供水，但现在已经干涸。2009年，雨季（从8月到11月）没有下雨，此后降水量一直很少。水力发电曾经是肯尼亚主要的电力来源，但持续的干旱已导致投资者撤出水电项目；电力配给和大规模停电很常见。为了通过减少人口压力来阻止环境灾难，肯尼亚政府驱逐了数万名居民。
严重的干旱、极端气温、曾经肥沃的土地变得贫瘠：这就是气候变化。然而，布拉格查尔斯大学的植物学家扬·波科尔尼说，肯尼亚的这些片段与温室气体无关，而是与土地利用变化——特别是森林砍伐——如何影响气候有关；新近没有树木的地面“将大量的太阳能转化为感热，即热空气”。波科尔尼使用卫星技术测量地表和温度的变化，他在肯尼亚西部进行了25年的研究，并观察到该地区变得越来越热和干燥。他说，从森林覆盖到裸地的转变导致更多的热量和干旱。该国一半以上的地区曾经是森林；现在不到2%。
世界自然基金会的数据显示，地球每年失去1200万至1500万公顷的森林，相当于每分钟消失36个足球场。虽然世界各地的森林都在减少，但在非洲，森林-气候动态很容易理解：根据联合国环境规划署的数据，非洲森林流失的速度是全球平均水平的两倍。波科尔尼说，欧洲用了几个世纪才完成的森林向农业用地的转变，“在肯尼亚西部的一代人时间内就发生了。”波科尔尼的研究，加上一个有争议的新理论“生物泵”，表明将景观从森林转变为田地，至少对区域气候的影响与温室气体引起的全球变暖一样大。
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毕竟，砍伐景观改变了生态系统运作和自我调节的方式。对于波科尔尼来说，关键是蒸散作用，即植物以蒸汽的形式持续吸收和释放水分。蒸发消耗热量，因此具有冷却效果。他称之为“地球上完美且唯一的空调系统”。在阳光适中的日子里，一棵树将蒸腾约100升水，将70千瓦时的太阳能转化为水蒸气中蕴含的潜热。当土壤裸露干燥——被铺上路面或收割后——这个过程就会停止。阳光直接照射并加热地面。
去年11月，波科尔尼乘坐一架小型塞斯纳飞机从奈瓦沙湖飞到毛森林的山丘上，那里的林地地表温度为19摄氏度；直到最近还是森林的农业用地徘徊在接近50摄氏度。从空中拍摄的一张照片显示，森林的深绿色沿着山坡向下延伸到低地而逐渐减少；山谷中有成簇的深森林绿色，散布在宽阔、苍白的几何形状的耕地中。他的团队测量的是地表温度，而不是通常在地面以上两米处测量的气温。他说，地表“是您接触到的东西，并产生空气的动态运动”，而地面温度“表明太阳辐射在地表转化的方式”。他的空中调查结合了三种测量方法：“普通相机、热像仪[热红外传感器]和我们的眼睛。将照片放在一起，我们看到高温出现在没有植被的地方”，包括森林被砍伐的大片土地。
“生物泵”理论认为，天然森林充当“泵”，将水分吸入内陆。根据这个概念，俄罗斯物理学家维克多·戈尔什科夫和圣彼得堡核物理研究所的阿纳斯塔西娅·马卡耶娃在2007年发表于同行评议期刊《水文与地球系统科学》的一篇论文中首次描述，凝结，而不是温差，是天气的主要驱动因素。
以下是该概念的快照：树木在林木茂密地区的集中意味着高蒸腾速率。这种潮湿的空气在上升时冷却，水蒸气凝结，产生局部真空。这产生了气压梯度，森林冠层由此从海洋吸入潮湿的空气。戈尔什科夫和马卡耶娃认为，森林不仅仅生长在潮湿地区，它们创造并维持了自身生长的条件。物理学家说，如果没有森林覆盖——特别是成熟的天然森林以确保足够的生物量和恢复力——水分将不再被吸入，降雨变得不稳定，并最终停滞。
俄罗斯科学家将他们国家过去几年史无前例的高温和干旱与俄罗斯西部迅速的森林砍伐联系起来。该理论是有争议的；事实上，它挑战了目前使用的气候模型的可行性。“该理论解释了为什么在森林地区，降水量不会随着距离海洋的距离而减少，即使是数千公里，而大陆森林砍伐地区的内陆在离海岸几百公里处就已经变得干燥，”他们在电子邮件中写道。“森林上空水蒸气的凝结产生了压力梯度，这已被证明足以驱动风，将水分从海洋带到陆地。”
如果生物泵得到进一步研究的证实，它将为保护森林的需求带来新的紧迫性。“大多数气候模型都认识到森林中‘降水循环’的作用，但没有认识到森林的水分输送，”马卡耶娃和戈尔什科夫说。区别是显著的：如果森林砍伐仅仅意味着蒸发减少，降水量的下降将是显著的，但不是灾难性的，约为15%；然而，降雨取决于输入的水分。如果运输工具——完整的森林——受到损害，那将是另一回事。物理学家说：“在我们的理论中，如果森林被破坏，特别是大陆的内陆部分，输入的水分将会减少。如果没有输入的水分，就没有什么可以蒸发的，因此水循环将经历剧烈的——而不是轻微的——强度降低。”他们补充说，在亚马逊，这可能高达90%。
这些想法并不新鲜。在他的1864年出版的著作《人与自然》（原标题：《人是自然和谐的破坏者》）中，乔治·珀金斯·马什列举了许多因森林消失而导致气候条件变化的例子，并写道：“当森林消失时，储存在其植物腐殖质[腐殖质]中的巨大水分库被蒸发，并且只以倾盆大雨的形式返回，冲走变成干燥尘土的腐殖质。树木茂盛、湿润的山丘变成了干燥的岩石山脊[。]”
回到肯尼亚，在奈瓦沙湖附近经营小猫头鹰受伤鸟类保护区的环保主义者莎拉·希金斯说，她已经看到天气模式随着森林的命运而变化。当她30年前开始务农时，“我们几乎可以保证我们的庄稼有足够的降雨量。”然后毛森林遭到破坏，农场上方和两侧的区域“树木被剥光，过度放牧，直至露出裸露的土地。我们有规律的降雨开始减少，我们开始看到干旱年份、歉收和更多的干旱。”
然后需要更好地理解森林甚至个别树种的具体功能。例如，种植的树木能否像完整的天然森林一样对水文产生相同的影响？“一个实际的问题是我们是否能够模仿森林的效果，”波科尔尼说。“因为我们不能只有森林——我们需要农业用地。其他土地类型，如稀树草原和高生物量草原，能否发挥树木的某些功能？是否有先锋树种可以创造微气候，帮助其他树木生长？”
森林砍伐会带来许多不利的环境后果，包括碳排放：全球约六分之一的排放量是由于森林被砍伐或退化造成的。这种森林砍伐也破坏了大量物种的栖息地，并威胁到超过十亿依赖森林为生的人的福祉。它还可能对水循环产生不可预见的影响——进而改变气候模式。“如果我们现在不关注这个问题，我们可能会失去我们的森林，”马卡耶娃在电话中告诉我。“这将通过破坏水循环使灾难更快地到来。”