更正:植物不会随着全球变暖而繁荣

一项新研究反驳了高温会促进植物生长的观点

图片由 Arkhivov 提供,来自维基共享资源

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。”

Mark Fischetti has been a senior editor at 大众科学 for 17 years and has covered sustainability issues, including climate, weather, environment, energy, food, water, biodiversity, population, and more. He assigns and edits feature articles, commentaries and news by journalists and scientists and also writes in those formats. He edits History, the magazine's department looking at science advances throughout time. He was founding managing editor of two spinoff magazines: 大众科学 Mind and 大众科学 Earth 3.0. His 2001 freelance article for the magazine, "Drowning New Orleans," predicted the widespread disaster that a storm like Hurricane Katrina would impose on the city. His video What Happens to Your Body after You Die?, has more than 12 million views on YouTube. Fischetti has written freelance articles for the New York Times, Sports Illustrated, Smithsonian, Technology Review, Fast Company, and many others. He co-authored the book Weaving the Web with Tim Berners-Lee, inventor of the World Wide Web, which tells the real story of how the Web was created. He also co-authored The New Killer Diseases with microbiologist Elinor Levy. Fischetti is a former managing editor of IEEE Spectrum Magazine and of Family Business Magazine. He has a physics degree and has twice served as the Attaway Fellow in Civic Culture at Centenary College of Louisiana, which awarded him an honorary doctorate. In 2021 he received the American Geophysical Union's Robert C. Cowen Award for Sustained Achievement in Science Journalism, which celebrates a career of outstanding reporting on the Earth and space sciences. He has appeared on NBC's Meet the Press, CNN, the History Channel, NPR News and many news radio stations. Follow Fischetti on X (formerly Twitter) @markfischetti

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