为什么亚马逊的树木在今年的火灾中尤其脆弱

即使看起来幸存下来的树木,也会在未来几年内死亡,因为它们没有进化出耐火的特性

8月下旬,大火肆虐巴西的亚马逊雨林。一些树木尤其脆弱,可能需要数十年才能恢复。

今年夏天,巴西亚马逊雨林的火灾引起了全世界的关注。8月份,该国国家空间研究所监测到该地区发生30,901起火灾,几乎是去年同期的三倍。照片显示,在当地和全球都至关重要的生态系统中,存在着巨大的破坏。现在,研究人员表示,问题可能更加严重:许多仍然存活的树木将在未来几年内死亡,森林可能需要数千年才能恢复其目前的碳储存能力。

根据去年发表在《英国皇家学会哲学汇刊B辑》上的一项研究,在亚马逊地区,从火灾中幸存下来的大树的死亡率几乎是没有燃烧过的地区树木的八倍,而且它们中的大多数在火灾发生后的八年内死亡。该研究的合著者、牛津大学的生态学家埃丽卡·贝伦格尔表示,高死亡率的原因是亚马逊的铁木和巴西红木等树种并非在易火环境中进化而来,因此它们没有厚厚的树皮或其他抵抗机制。火灾是一种相对较新的威胁,是人们为了获得农业用地或伐木而焚烧和清理部分森林的结果。

贝伦格尔说:“火灾在亚马逊蔓延的速度非常缓慢——每天大约1000英尺。这意味着它们会在树木的根部停留很长时间,从而降低了树木的生存机会。” 随着火焰的燃烧,较小较薄的树木,如塞克罗皮亚树,首先因其物理脆弱性而死亡。而具有更致密木材的大树,如马萨兰杜巴树,可以忍受更长的时间。但最终,它们也会因为两个关键的树木组成部分受损而屈服:即称为木质部的维管组织和称为韧皮部的维管组织。“木质部功能障碍使得树木更难吸收水分。而韧皮部的失效会阻碍汁液的流动,剥夺树木的糖分,”贝伦格尔解释说。


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巴西国家亚马逊研究所的生物多样性研究员罗杰里奥·格里贝尔表示,其他在长期存在火灾的地区(如巴西和非洲的开阔干燥稀树草原)进化了数百万年的树木,会长出更厚的树皮来隔离其内部组织。但是在密集的亚马逊地区生长的树木,那里过去火灾很少且规模很小,从未需要这种特性才能生存。“它们的树皮相当薄——有些树种的树皮比一张纸还薄,”贝伦格尔说。

格里贝尔观察到,在紧密相连的亚马逊森林和更开阔的稀树草原之间的过渡地区,有一些树种进化出了一定的对偶发自然火灾的耐受性。这些树木形成防火带,保护着它们更脆弱的森林邻居。“不幸的是,这些地区在近几十年中大多被牧牛场和大豆单一栽培占据和夷平,因此这些旱林大多已经消失了,”他说。

大规模的伐木和森林清理也在森林区域内造成了越来越多的裸露区域。每个裸露区域的边缘都成为新的火灾侵入森林的地点。“这就像拿一块大的挂毯,把它切割成更小的碎片,”贝伦格尔说。

一旦受到火灾袭击,许多看起来在最初的火灾中幸存下来的树木会慢慢地、长期地死亡。2002年,由现任英国兰卡斯特大学保护科学教授乔斯·巴洛领导的一项研究发现,超过一半的在亚马逊火灾中幸存下来的大树最终会在随后的三年内死亡。他和他的同事在监测了1997-1998年厄尔尼诺干旱期间发生的火灾后的树木存活情况后得出了这一结论。贝伦格尔合著的2018年论文(重点关注1984年至2016年间被烧毁的地区)证实了这一趋势。

贝伦格尔的研究还预测了森林的缓慢恢复,特别是在该地区植被的碳储存能力方面。最大的亚马逊树木可以储存四公吨(4.4吨)的二氧化碳。当树木被烧毁和死亡时,所有这些碳都会被释放到大气中,从而加剧气候变化。而生长在被烧毁地点的第二代树木的碳储存量远不及此。“即使另一棵树可以快速生长并且可以吸收,比如说,每年超过两磅的碳,它也需要长达4000年的时间才能吸收之前它所在的大树所拥有的所有碳,”贝伦格尔总结道。

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