从高处俯瞰,南美洲的亚马逊河就像一块翠绿色的拼布,是数百万种动物的家园,也是地球上流量最大的河流。它也是保护地球免受气候变化不利影响的关键。
但是为什么呢?如果我们失去它,全球气候会发生什么?
亚马逊的巨大面积——覆盖近七百万平方公里,或约等于澳大利亚的面积——使其在气候舞台上熠熠生辉。如此多的树木覆盖着如此广阔的土地,森林所“做”的一切都是巨大且有影响力的。它的一些行为是绝对独特的:亚马逊制造了自己的天气,产生了自己的降雨并保持凉爽,同时也稳定了区域温度。再加上其生物质储存的大量温室气体,你就拥有了一个天然的气候保护者。然而,我们正在稳步瓦解这一宝贵的景观,以科学家们刚刚开始了解的几种方式加剧气候变化。
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巨大的碳海绵
地球上所有的森林都会影响大气。树木通过光合作用从大气中吸收二氧化碳,将这种温室气体锁在树叶、树干、树根和附近的土壤中。亚马逊巨大的树木量使其成为世界上最大的碳汇之一。“即使在今天亚马逊的所有森林砍伐之后,它仍然储存着超过 1500 亿[公吨]的碳,”巴西圣保罗大学的地球系统科学家卡洛斯·诺布雷说,他长期以来一直研究亚马逊森林砍伐对气候和生态的影响。亚马逊大约一半的碳储存在土壤中。另一半在树木中,树木包含大约 20% 的地球上所有植被捕获的碳。
但是,当人类砍伐这些树木时,生物质会将其储存的碳释放回大气中,以 CO2 的形式存在,从而产生温室效应。与其它温室气体一样,二氧化碳分子阻止地球上的热量逸回太空。农业和采矿业正在稳步砍伐亚马逊密集的16,000 种树木网络。总而言之,自 1970 年以来,森林砍伐已经剥夺了17% 的雨林树木覆盖率。
森林砍伐工业通常通过放火来清理区域,这会迅速将储存的碳释放到大气中。未燃烧但被砍伐的树木会分解,也会释放出碳。火灾有助于解释为什么现在亚马逊森林的部分地区排放的二氧化碳多于吸收的二氧化碳。火灾还会升起烟尘,阻挡阳光并加剧温室效应。
制造降雨
变暖的大气反过来又影响森林。亚马逊科学专家组联合主席诺布雷说,随着全球变暖,与干旱相关的天气现象在南美洲发生的频率和严重程度正在增加。亚马逊科学专家组支持拯救雨林的研究和倡议。这些影响正在造成更长的区域干旱期和更少的降雨,导致树木大量死亡。干燥和森林覆盖率下降也增加了自然火灾的风险。
诺布雷说,树木的损失还会带来其它后果。在旱季,更强烈的阳光会导致大量的水分(从潮湿时期储存在树木和土壤中)蒸腾。诺布雷解释说,这些水蒸气“到达低层大气,再次变成云和雨”。他补充说,“进入亚马逊的一个水蒸气分子会循环五到八次”,这说明了这个水文引擎在补充区域降雨方面的重要性。充足的降雨也具有降温作用,就像运动后出汗可以使人凉爽一样。
如果树木覆盖率下降,储水量也会随之下降,森林也会随之减少。诺布雷过去领导的研究表明,变暖、干燥和森林萎缩的循环可能会将亚马逊推向树木覆盖率的最低临界值,低于该临界值,森林将不可逆转地退化为更简单的草原栖息地。
如果森林消失了怎么办?
关于亚马逊消失的确切临界值的估计各不相同。诺布雷和其他人认为,可能仅仅是亚马逊森林砍伐前树木覆盖率的20% 到 25% 的损失(请记住,森林已经损失了 17%)。关于森林一旦超过临界值可能退化的速度,也有不同的数据。但是,亚马逊南部的部分地区已经转变为诺布雷所描述的“开放式树冠退化生态系统”。这是一种树木覆盖稀疏的景观,包含“生物多样性大大降低”,其碳储存量仅为完整雨林碳储存量的一小部分,诺布雷说。
如果森林消失,其树木释放出大量的碳储存,这对全球气候意味着什么?
诺布雷说,亚马逊估计超过 1500 亿吨的碳储备相当于全球化石燃料排放量 10 年以上的总和。诺布雷解释说,如果整个亚马逊退化成开放的稀树草原景观,当地降雨量将下降多达 30%,其后果将远至哥伦比亚和阿根廷,这些地方的降雨周期部分由来自亚马逊的水汽供给。如果没有森林的表面冷却效应,区域温度将升高几度。
森林的丧失将在全球范围内产生共鸣。美国国家海洋和大气管理局地球物理流体动力学实验室的物理科学家埃琳娜·舍夫利亚科娃说,“如果你将[二氧化碳]排放到大气中,它会迅速扩散到世界各地”,她模拟了亚马逊丧失对气候的影响。她解释说,释放 1200 亿公吨二氧化碳(对亚马逊碳储量的更保守估计)会导致地球升温约 0.25 摄氏度。
即使世界减少人为排放量,足以走上实现《巴黎气候协定》的轨道,将全球变暖控制在前工业化水平之上 1.5 摄氏度以内,亚马逊及其储存碳的突然丧失也会使该目标遥不可及。全球减排目前没有按计划进行,这应该引起人们对亚马逊退化影响的担忧,舍夫利亚科娃说。
为了保护这个地球瑰宝,诺布雷说,国际社会迫切需要遏制森林砍伐和温室气体排放,并在可能的情况下重新造林退化的区域。拯救亚马逊也与土著人民的权利息息相关;越来越多的研究表明,由土著人民管理的土地森林砍伐较少。
舍夫利亚科娃说,即使这片翠绿的生物群落看起来像一个遥远的世界,地球上的每个人都与它的命运息息相关。“失去亚马逊将影响到每个人,”她补充道。