在所有关于气候变化的坏消息中,一个亮点是预测气温上升将有助于全球植物生长,尤其是在寒冷的高纬度地区。但一项新研究彻底否定了这一观点。“气候变化不仅仅是温度,” 夏威夷大学马诺阿分校地理学助理教授卡米洛·莫拉说,他是这项研究的负责人。干旱和有限的阳光将破坏大气变暖带来的任何益处。莫拉说,到2100年,“全球植物生长季可能会缩短11%。”
一个主要原因是北极变暖不会给阿拉斯加带来菠萝。高纬度地区全年阳光不足,无法支持茂盛的植被。此外,由于过度的炎热和干旱,热带地区每年将减少多达200个“适宜生长日”——即温度、土壤湿度和阳光有利于生长而不是阻碍生长的日子。研究总结道,总体而言,“热带地区适宜生长日数的减少将抵消中高纬度地区的乐观预测。” 这项研究于6月9日发表在《PloS Biology》杂志上。
莫拉在开始这项研究时并没有预料到这个结果,他的灵感来自于与一位气候变化否认者的交流。2013年,莫拉在《自然》杂志上发表了一项备受瞩目的研究,表明气候变化对热带地区动植物的危害早于北极地区。他说他收到了大量电子邮件和电话,攻击这项研究结果。“在其中一次电话中,我决定和那个人谈谈,”他解释说。“那个人,一位所谓的气候变化否认者,声称气候变化实际上对地球有好处。” 这种论点被称为绿化效应——即气温升高和大气中二氧化碳浓度升高会促进植物生长。莫拉发现了几篇得出这一结论的严肃论文。(《大众科学》是自然出版集团的一部分。)
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但莫拉在哥伦比亚长大,亲眼目睹了植物在高温和低降雨量下挣扎求生,他预感到其中还有更多内情。他和他的研究生计算了从现在到2100年,植物拥有适宜的温度、湿度和光照生长的天数。他们发现,在高纬度地区,未来的植物无法从温暖中“获益”,因为一年中大部分时间阳光有限。在热带地区,气温对许多植物来说过高,干旱加剧,给已经负担过重的生态系统增加了压力。那里的阔叶林将受到最大的打击,每年将减少多达三个月的适宜生长日。

热带地区的人们将最受未来植物生长变化的影响。深绿色区域最不易受影响。浅绿色区域有些脆弱,黄色区域非常脆弱,红色区域高度脆弱。
更高浓度的二氧化碳并没有产生任何影响。在较高温度下,植物会打开气孔(称为气孔)以捕获增加的二氧化碳,从而促进光合作用,使叶子变绿。但植物也倾向于在较高温度下关闭气孔以防止水分流失。莫拉说,总的来说,这两种效应相互抵消了。
从长远来看,全球植物生长下降意味着植物将吸收更少的大气二氧化碳,从而导致温室效应恶化。
破坏低纬度地区的植物生长令人担忧,因为该地区居住着21亿人,其中许多人严重依赖当地植物为生和获取收入。莫拉说,对于中美洲和 Oceania 等地区的社区来说,“土地将无法满足基本需求。” 在非洲的萨赫勒地区,如果自给自足的农民失去一半的生长日,他们将无法养家糊口,并可能被迫迁移;结果可能会引发武装冲突。莫拉说,需要生物工程技术来尝试使作物能够抵抗即将到来的变化。
然而,中高纬度地区的某些国家将受益——主要是俄罗斯、中国和加拿大。“这表明,如果某些国家获得养活世界其他地区的能力,气候变化可能会给它们带来政治影响力,”莫拉说。他补充说,与更多的加拿大人交朋友可能是明智之举。
上面提到的数字来自气候模型中的“一切照旧”情景——如果温室气体排放量继续以近几十年来的速度上升,将会发生什么。各国为减少排放量而做出的认真努力可能会减轻植物受到的损害。当莫拉通过强有力的甚至是适度的二氧化碳减排情景运行数据时,适宜生长日数的下降显著减少。这项研究总结道,这“强调了减少排放的重要性”。
莫拉从新的分析中看到了两个重要的教训。第一,“破坏地球气候不会带来任何好处。” 第二,“与气候变化否认者交流可能对科学研究的生产力有好处。”