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万年前生态数据加入全球变暖研究 证明其生态破坏力或超出之前预计

实验室资讯网时间:2018-09-13 点击: 百度搜索

【导读】没有温室气体排放的大幅减少,地球不一定会毁灭,但大多数陆地生态系统,无论是森林、草原、沙漠还是极地苔原,都面临着因气候变化而发生重大变化的高风险一项国际研究如此警示。 在这项研究中,科学家们利用的对象是植被化石。他们通过观察过去的冰川时代后,全球变暖时期全球植被变化情况......
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万年前生态数据加入全球变暖研究 证明其生态破坏力或超出之前预计

没有温室气体排放的大幅减少,地球不一定会毁灭,但大多数陆地生态系统,无论是森林、草原、沙漠还是极地苔原,都面临着因气候变化而发生“重大变化”的高风险——一项国际研究如此警示。

在这项研究中,科学家们利用的对象是植被化石。他们通过观察过去的冰川时代后,全球变暖时期全球植被变化情况,预测在被温室气体包裹的情况下,陆地生态系统可能的变化方向。结果,他们发现,如果没有任何措施来控制温室气体的排放,在当前“一切照旧”的情景下,地球野生植被环境的变化,可能会比早期研究结果显示的更深远和更具破坏性。

密歇根大学环境与可持续发展学院院长、研究报告撰写人之一奥弗派克(Jonathan Overpeck)表示,这些变化将威胁到全球生物多样性,破坏人类接受大自然的恩典,比如水安全、碳储存和物种循环。

“如果我们允许气候在不清不楚的情况下变化,这个星球上的植物将变得和现在完全不同,这对地球生物多样性来说,是一个巨大的风险,”奥弗佩克补充说。除他以外,认同这种想法的还有文章通讯作者、美国地质调查局的杰克逊(Stephen T. Jackson)。

研究结果在8月31日的《科学》杂志上发表,共有来自世界各地的42名研究人员参与了这篇论文,而第一作者是亚利桑那大学地球科学研究生诺兰(Connor Nolan)。奥弗佩克强调,这个团队得出的成果并非单纯是理论性的,一些结论中推测的生态变化已经在美国西部和西南部等地发生,那里的森林退化和大规模的野火正在改变地貌。

“我们正在讨论的是全球范围内普遍且戏剧性的景观变化,”奥弗佩克说,“这种变化已经开始在美国,以及全球范围内出现。”

本次研究的特点在于,过去的研究主要基于观测结果和计算机模型,偏向观测二氧化碳等温室气体的持续累积导致气候变暖,从而造成的植被变化。而这项耗时5年完成的新研究,首次利用古生态数据——来自全球数百个地点的植物化石,以及古代花粉粒中隐含的植被变化记录——来预测全球范围内未来生态系统变化的规模。

在大约21000年前,地球上最后的冰川逐渐消失,同时,全球出现变暖趋势,平均气温在这段时间内上升了4-7℃的升温。而按照目前的预计,如果人类不改变温室气体排放模式,在接下来的100到150年,地球的温度变化恰好也在这个程度。

论文作者写道,由于这2个时期的变暖程度相似,拿当时的生态和现在比较,足以提供“对未来气候情景下地球面临的生态变化程度的保守估计”。之所以说是“保守估计”,部分原因是,未来全球变暖的速度至少比上一次冰川消融时期高一个数量级,因此可能更具破坏性。美国地质调查局西南气候适应中心主任杰克逊表示:“我们研究的是过去1-2万年时间里(的变化),而同样幅度的变化会在未来1、2个世纪内发生。”

为了确定后冰河期植被变化的程度,研究人员首先收集和评估了全球594处花粉和植物化石记录,这些地点包含了南极洲以外的所有大陆。所有录入全球生态变化数据库中的数据,都用了可靠的放射性碳手段确定日期,大致处于21000-14000年前之间。

随后,利用这些来源丰富的古代气候变化数据,他们通过和化石对比,推断出和温度上升对应植被变化影响。以此为依据,他们又可以反过来“保守估计”出,未来不同程度的全球变暖将如何影响地球的陆地植被和生态系统。“我们利用过去的结果来观察未来生态系统变化的风险,”诺兰表示,“我们发现,随着气温上升,生态系统发生更多变化的风险越来越大。”

总而言之,在排放不变的情况下,未来发生大规模植被变化的概率大于60%。与之相较,如果温室气体排放量降低到2015年巴黎协议的目标水平,大规模植被变化的可能性会下降到45%以下。

许多变化可能就在本世纪发生,特别是在植被干扰被其他因素放大的地方,如极端气候、广泛的植物死亡事件、栖息地破碎化、入侵物种和自然资源过度开发。另外,根据文章结论,这种变化可能会持续至22世纪甚至更长。

可能受到重大影响的生态系统功能有碳储存——目前,大量的碳储存在陆地生态系统的植物和土壤中。奥弗派克表示:“现在地球表面被植物封存着的大量碳,可能会被释放到大气中,进一步加剧气候变化的规模。”

诺兰说,他们基于经验的古生态学方法为气候驱动的植被变化提供了一个独立的视角,补充了之前基于建模和现代观测的研究。来自这些不同方法的预测正在趋同,这一事实“加强了预测气候变化将推动重大生态系统转变的推论,”作者写道。奥弗派克说:“这是一个巨大的挑战,我们作为一个国家和国际社会需要更加认真地对待。”

(本文来源:前瞻网 )

(责任编辑:子豪)

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