吳越
1957年,一位地理學(xué)家在北美阿拉斯加的一條小河邊拍攝了一張照片。照片里展現(xiàn)的是典型的極地風(fēng)光:沒有樹木,只有低矮的草,緊貼地面,稀稀疏疏地長在殘冰之間。
半個世紀(jì)過后,一位生態(tài)學(xué)家回到同一地點考察,發(fā)現(xiàn)那地方幾乎難以辨認(rèn)了:矮草讓位給了一叢叢灌木;隨著凍土的融化,連地勢都發(fā)生了顯著的變化。
這種地表植被突然多起來的現(xiàn)象并非孤例。盡管在寒冷地區(qū)表現(xiàn)得最為顯著,但從中東到澳洲腹地,再到非洲大草原,地球上許多最干旱的地區(qū)也正在變綠。
多好啊,地球正在變得更綠!想必我們每個人在地理課上,當(dāng)老師介紹一個個荒漠、戈壁的時候,心里都想過:要是這些地方都長出樹,長出草來,該有多好!而這一夢想,沒經(jīng)過我們?nèi)魏闻?,突然之間,竟變?yōu)楝F(xiàn)實。我們怎能不歡欣鼓舞呢?
但生態(tài)學(xué)家卻高興不起來,因為這一切是在全球氣候變暖的大背景下發(fā)生的,對于人類似乎壞處多于好處。
那么究竟發(fā)生了什么事,使得地球變得更綠?
對于極地地區(qū),這一問題是容易回答的。目前正在變綠的地區(qū)大多坐落于北緯65度附近,包括加拿大、北歐和俄羅斯的廣大地區(qū)。這一帶要么是北極凍土地帶,要么是北方針葉林區(qū)。在這些冰天雪地的地方,原先植物生長受到嚴(yán)寒氣候的抑制;如今,雖然全球氣候都在變暖,但這里變暖的速度比其他地方快得多,春天來得早了,植物的生長期也延長了,不難想象,這一切造就了地表植被的欣欣向榮。通過衛(wèi)星地圖觀察,從上世紀(jì)80年代到本世紀(jì)初,這一地區(qū)41%的地表變得更綠了,這是在過去1 000年里未曾有過的。
但是,干旱地區(qū)變綠又是怎么回事?像西非的荒漠草原,北美的北部大草原,澳洲西部和印度的干旱地區(qū),在過去的30多年里,本來一直面臨著過度放牧和荒漠化的威脅,可為什么連這些地方的植被都比以前長得更好了呢?
這個問題曾經(jīng)引起很大的爭議。人們給出的解釋五花八門,有的說因為降雨量增加,有的說因為土地利用方式轉(zhuǎn)變……不過,2013年公布的一份權(quán)威報告表明,在炎熱的干旱地區(qū),空氣中CO2的濃度上升,才是導(dǎo)致變綠的主要原因。
我們知道,植物須要利用空氣中的CO2來進(jìn)行光合作用,所以更多的CO2能促進(jìn)植物的生長。實驗表明,當(dāng)CO2濃度上升后,很多作物的光合作用都加快了。
不過,話又說回來。每一位學(xué)過植物學(xué)的人都知道,如果植物得不到充足的陽光、水分、氮肥和其他營養(yǎng)成分,即使CO2濃度再高,也不會加快生長。在世界很多地方,限制植物生長的往往不是CO2濃度,而是別的因素。例如,在干旱地區(qū),水是主要的制約因素。
但為什么在這些干旱地區(qū),在降水量沒有明顯增加的情況下,僅僅CO2濃度升高,植物也會長得更好呢?
我們現(xiàn)在終于知道了原因所在:植物葉子表面有一層蠟質(zhì)層,蠟質(zhì)層是不透氣的,可以減少水分的流失;不過,蠟質(zhì)層上分布著很多毛孔,植物利用毛孔從空氣中吸入CO2,但是,只要毛孔一打開,水分也會通過它們蒸發(fā)掉。CO2濃度升高后,植物在吸入CO2時,就不必像過去那樣把毛孔打開很大,打開的時間也可縮短,這樣它們既能得到足夠的CO2,也可以減少水分的流失。正是由于這個緣故,在過去30年里,一些干旱地區(qū)的植被增加了大約11%。
那么,這種變綠的趨勢持續(xù)下去,會有什么結(jié)果呢?
在北緯65度地區(qū),最大的變動是,氣溫升高導(dǎo)致寒帶針葉林向北推移,進(jìn)入到凍土地帶,使得后者面積縮小。如果這一趨勢能以目前的速度持續(xù)下去,未來50年,西伯利亞的植被將像今天的歐洲一樣繁茂,加拿大的北極地區(qū)將被森林覆蓋。至于干旱地區(qū),植被覆蓋率也將會得到提高,荒漠化的威脅將會減輕。這對于人類似乎是一件大喜事。
不過,事情也許不會像我們想像的那么美妙。在這個變綠的過程中,還有很多不確定的因素,變綠未必會長時間持續(xù)下去。
在這場變局中,有贏家,也有輸家,一些物種的繁榮會以犧牲另一些物種為代價。譬如,在北美,不計其數(shù)的樹木被黑甲蟲毀滅了,而這種蟲子在氣候溫暖的條件下,繁殖得更快。
另外,CO2對植物的影響還有很多不確定性因素。譬如現(xiàn)在,CO2濃度升高無疑促進(jìn)了植物的生長,但會不會遇到極限呢?過了這個極限,是不是CO2濃度再怎么升高,對植物生長也不會有影響了?在寒冷地區(qū),氣溫升高自然促進(jìn)了植物的生長,但在炎熱地區(qū),倘若氣溫升高超過一個適當(dāng)?shù)姆秶?,會不會反而不利于植物生長呢?人們預(yù)期,未來全球總的降雨量將會上升,這些額外的雨水會降到哪兒?倘若降到干旱的地區(qū)當(dāng)然好,要是降到本來雨水就多的地區(qū),引發(fā)洪災(zāi),反而會破壞當(dāng)?shù)氐闹脖弧?/p>
不僅氣候影響植被,植被也影響氣候。
在北極,變綠毫無疑問是個壞消息。覆蓋著綠色植被的土地比起荒漠或者覆蓋著冰雪的凍土,吸收陽光的效率更高了,這會加劇當(dāng)?shù)氐臍夂蜃兣R粋€后果是,凍土地帶的永久凍土將解凍,釋放出大量的甲烷,而甲烷是一種比二氧化碳還強(qiáng)20多倍的溫室氣體。
這些溫室氣體釋放出來,會極大地加速全球氣候變暖的步伐,而全球變暖的后果之一是,熱帶雨林將大片死去。有人估算,氣溫每升高1℃,熱帶森林中死去的林木將釋放出大約500億噸碳——將近人類5年的碳排放量。雖然在理論上,更多的植被可以吸聚更多的CO2,從而幫助減緩氣候變暖,但這個效果將會被熱帶雨林死去所帶來的惡果抵消。
真可謂“成也蕭何,敗也蕭何”。要是在不影響全球氣候的條件下,地球變綠起來,那才好呢,可惜這是辦不到的。
地球是個微妙的生態(tài)系統(tǒng),任何變動都會牽一發(fā)而動全身,好壞的結(jié)果都要一起來。地球變綠產(chǎn)生的好結(jié)果,我們當(dāng)然求之不得,但與此同時產(chǎn)生的一些壞結(jié)果呢,我們目前恐怕還遠(yuǎn)遠(yuǎn)承受不起。endprint