波哥大 - 在这座拥有近八百万人口的城市上方近一英里的地方，是一个崎岖不平、雾气弥漫的世界，除了涓涓细流和穿过无树冻原的低语微风外，一片寂静。这里是钦加萨，一个距离波哥大40英里的国家公园，位于哥伦比亚安第斯山脉的东部山脉。
这些被称为帕拉莫斯（páramos）的生态系统，位于海平面以上 11,000 英尺以上，仅存在于中美洲和南美洲，其中大部分在哥伦比亚。帕拉莫斯类似于一种高山群岛，每一个都是独特的岛屿生态系统链中的一环，这些生态系统在孤立的环境中进化，产生了地球上其他地方都找不到的植物。它们在为波哥大和麦德林等主要城市的数百万人口维持可靠的供水方面发挥着至关重要的作用。它们与下方的森林一起，保护这些城市和周围的乡村免受大规模洪水的侵袭。
哥伦比亚是世界上最潮湿的国家之一，每年的第二个雨季正式于 9 月开始。然而，在过去的两年里，该国部分地区在传统上较干燥的季节几乎没有从破坏性的洪水中得到喘息。
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拉尼娜现象——导致东太平洋海面温度异常寒冷的天气模式——被认为是直接的罪魁祸首。但科学家认为，气候变化也是过去两年影响了哥伦比亚四分之三地区的洪水的一个因素，这场洪水造成了数十亿美元的损失，并导致数百人死亡。
随着气候变化与人类在这些山脉中的侵占相交织，安第斯高地生态系统的退化正在加速。人们越来越担心，即使气候变化导致该地区持续干旱，这些代价高昂的洪水也会成为一个长期存在的问题。
帕拉莫斯和云雾森林就像一个精心调整的生态工程，管理着从高山到下方湖泊和河流的水流。帕拉莫斯就像一块海绵，吸收大量的水，然后将其输送到山坡下的云雾森林。从那里，水被进一步过滤并导入河流和水库，在不侵蚀土壤的情况下，为主要城市地区解渴——这对于防止洪水至关重要。
钦加萨的年降水量约为 4 米，在某些地区超过 13 英尺，为波哥大提供约 80% 的用水。并非所有的帕拉莫斯都像钦加萨那样潮湿，但它们都在储水和管理水流方面发挥着至关重要的作用。
“保存完好的高海拔湖泊和泥炭地通过减缓河流流量，有助于保护低地免受洪水侵袭。在水净化之后，帕拉莫斯……环境最重要的调节功能之一是防洪，”安蒂奥基亚工程学院环境工程副教授、哥伦比亚大学国际气候与社会研究所的研究员丹尼尔·鲁伊斯说。
帕拉莫斯最突出的特征之一是大型银绿色植物，称为 espletia，更广为人知的名字是弗雷莱洪 (frailejón)。这种植物无处不在，在一些地方点缀着寒冷的地貌，一眼望不到边。它像某些仙人掌一样，布满软毛的尖刺叶簇，可以从雾中捕捉水分，并将其漏斗到可以容纳自身重量数倍的水的苔藓覆盖的土壤中。
关于未来气温上升和降水模式改变可能如何影响这些生态系统，存在各种理论。但变化已经到来。
2011 年，美洲际全球变化研究所和环境问题科学委员会发布了一份联合报告，评估安第斯山脉的气候变化和生物多样性。报告指出，该地区不仅面临未来气候变化的威胁，而且已经正在经历“气温、降雨量和季节性天气模式的重大变化”。
2010 年和 2011 年极端、漫长的雨季预示了未来这种变化可能给城市地区带来的损害。在麦德林，大雨在市中心形成了河流，并导致了破坏性的山体滑坡。在一个案例中，在泥石流掩埋了城市上方山坡上的数十户房屋后，有 100 多人死亡或失踪。
波哥大河充满了泥沙和垃圾，溢出河岸，淹没了首都及其周边的低洼地区。据世界银行称，仅在 2011 年，就有超过 300 万哥伦比亚人——约占总人口的 7%——因洪水而流离失所或遭受重大房屋损坏。
模型预测，随着山区环境的变化，安第斯山脉的变暖可能会导致该地区发生更多洪水和更多干旱。根据美洲际研究所的报告，过去 60 年里，安第斯山脉的平均气温上升了 0.7 摄氏度。这与全球平均水平相似，但热带安第斯山脉中的帕拉莫斯和云雾森林等高海拔生态系统对变暖特别敏感——就像珊瑚礁、冰川和极地地区一样。
参与撰写该报告的鲁伊斯指出，对一个帕拉莫斯研究站的气象记录进行分析表明，最低气温的升幅几乎是较低海拔地区的两倍，而最高气温的升幅则跃升至接近较低海拔地区的平均水平的三倍。
这里的气候变化研究尚处于早期阶段，科学家仍在梳理高山地区的哪些变化是气候变化造成的，哪些变化更有可能是其他人类引起的变化造成的，即农业、畜牧业和采矿业。研究表明，两者兼而有之，导致气温升高和关键物种（包括一些弗雷莱洪）的减少。
哥伦比亚国立大学麦德林分校的水文学家孔拉多·托邦 (Conrado Tobón) 研究气候变化如何改变安第斯高地生态系统的水循环。2005 年，他的团队开始研究对波哥大、麦德林和厄瓜多尔基多的供水至关重要的帕拉莫斯和安第斯高地森林的生态水文。
该团队对降水、温度、风、蒸发率和土壤含水量等条件进行了分时分秒的测量。目标是对水的运动进行完整核算，从水滴到植物表面，穿过苔藓和土壤，直到它流出盆地，进入高森林溪流网络，最终到达低地。
他们还使用了来自政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 的哥伦比亚降水数据，以模拟不同温度和降水情景下的变化。研究人员模拟了因农业和采矿而退化的帕拉莫斯以及像钦加萨这样受保护的帕拉莫斯。托邦的研究结果证实了其他模型所显示的结果：帕拉莫斯和安第斯高地森林的降水可能会减少，甚至可能导致持续干旱。
但总体上较干燥的条件并不一定意味着洪水风险降低，恰恰相反。在他在安第斯山脉北部的研究站中，鲁伊斯注意到极端降雨的发生率增加，这很可能会导致更多的径流和土壤侵蚀。这是导致洪水发生的完美因素。
他说：“干旱期越来越长，而雨季则越来越强烈。因此，帕拉莫斯被强烈的、短暂的雷暴和暴雨冲刷，而这些是植被无法处理的，这些植被适合于毛毛雨。”
当地气候变化是部分原因。山区森林转变为牧场和耕地提高了该地区的气温，促使云层抬升——足以让一些云雾森林和帕拉莫斯低于雾线，并增加了太阳辐射。鲁伊斯表示，云层覆盖的减少是帕拉莫斯气候压力最大的因素之一。
局部和全球变化的融合加剧了对脆弱但重要的高山生态系统的影响。辐射增加和气温升高导致通常在较低海拔地区发现的植物向上移动。入侵的植物、动物和昆虫物种也迁移，扰乱了使帕拉莫斯和高地森林作为精细调整的蓄水和分配系统发挥作用的微妙生物机制。
帕拉莫斯和森林接收到的降水形式更多地是雨水，而不是雾气。这会影响到适应于从雾中收集水分的植物和土壤，因为它们不习惯较重的雨滴。这些较重的雨滴还会压实土壤，导致土壤吸收的水减少，并增加径流和沉积物，从而堵塞河流并显著加剧低地洪水。
随着人们对气候变化和其他类型的环境退化的认识不断提高，哥伦比亚政府开始做出回应。一个例子是国家政府、波哥大市和环保组织国际保护组织之间就帕拉莫斯修复项目开展的合作。
该计划要求通过创建一个 150 万英亩的保护走廊，将钦加萨公园与附近的格雷罗和苏马帕斯（世界上最大的帕拉莫斯）连接起来，从而限制受保护区域（如钦加萨）的当地环境退化。它还寻求更好地保护附近为养牛和种植马铃薯而清理的私人土地。
该计划的一部分包括对当地农民和牧场主进行培训，使其掌握更可持续的做法。国际保护组织正在开发一个森林碳项目，利用碳信用额度的销售来补偿土地所有者，让他们将部分土地留作保护和森林恢复之用。
“当我们了解到这些生态系统正在提供重要的服务时——不仅是供水，还有水的调节，”国际保护组织哥伦比亚办公室的土地使用规划协调员帕特里夏·贝哈拉诺-莫拉说。
她补充说：“目前，也许解决方案不是像修建堤坝这样的工程，而是保护森林和生态水文。“政策正开始认识到这一点。”
本文最初发表在《每日气候》，这是由非营利媒体公司环境健康科学出版的气候变化新闻来源。