銀裝素裹的雪下王國(guó)

生機(jī)勃勃的雪下避難所

每年冬天，大雪都要覆蓋北半球多達(dá)4000萬(wàn)平方千米的土地，哪里條件合適，哪里就會(huì)形成雪下溫層?！皸l件合適”是指需要有20厘米以上厚度的雪層，而且不能太密實(shí)。蓬松的小雪是最好的——當(dāng)雪在地上堆積起來(lái)，一時(shí)不會(huì)化掉，來(lái)自土壤的溫暖空氣就會(huì)上升，將靠近土壤的部分雪變成水蒸氣。水蒸氣遇到上面的雪重新凍結(jié)，于是會(huì)在土壤上方形成一個(gè)幾厘米高、擁有一個(gè)冰凍“天花板”的空間。

在這片低矮的空間里，即使外面的氣溫降至-20℃，這里的溫度也能維持在0℃左右，而且不受風(fēng)的影響。這種相對(duì)溫暖的環(huán)境使居住在土壤中的昆蟲(chóng)，如跳蟲(chóng)、甲蟲(chóng)，以及一些蜘蛛和蒼蠅，在冬季仍能保持活躍。青蛙可以在被落葉覆蓋的雪下冬眠。太陽(yáng)光透過(guò)上面蓬松的雪照射進(jìn)來(lái)，亮度足以供苔蘚和常綠灌木進(jìn)行光合作用。有些植物甚至可以在雪下開(kāi)花。

雪下溫層還保護(hù)鼩鼱、田鼠等小型哺乳動(dòng)物免受?chē)?yán)寒侵襲，借這里躲避在外面游蕩的捕食者。更大的哺乳動(dòng)物，如狐貍和狼獾，偶爾也會(huì)在特別寒冷的日子鉆進(jìn)雪下溫層，甚至空中的燕鷗也會(huì)偶爾降落，躲進(jìn)這里避寒。

雪下溫層正在縮小

那么，隨著全球變暖，對(duì)一些小動(dòng)物的生存如此重要的雪下溫層，會(huì)發(fā)生什么變化呢？

對(duì)北美地區(qū)的研究表明，自20世紀(jì)80年代以來(lái)，這里的雪季每10年縮短約5天，雪覆蓋面積每10年減少80萬(wàn)平方千米。而在仍有降雪的地區(qū)，雪量也變少了，更多的雨水將其壓成更薄、更冷的冰凌。因而，有可能出現(xiàn)雪下溫層的地區(qū)面積正在縮小，雪下溫層能夠維持的時(shí)間也在縮短。不過(guò)全球也有例外——斯堪的納維亞半島和東歐的部分地區(qū)近年來(lái)出現(xiàn)了更深的積雪。

雪下溫層本身也在發(fā)生變化?？此泼艿氖?，更溫和的冬天往往使雪下溫層更冷。這是因?yàn)樵跍睾偷亩欤┑暮穸瓤赡軙?huì)減少，而已存在的雪可能會(huì)被雨水或雨夾雪壓實(shí)，更密實(shí)的雪，會(huì)讓隔熱效果會(huì)變得更差。

雖然一些物種將從更溫和的冬天中受益，但研究人員已經(jīng)看到，那些受到雪下溫層保護(hù)的動(dòng)植物會(huì)因此受到一些負(fù)面影響。例如，生長(zhǎng)在北美沿海溫帶雨林中的黃杉樹(shù)，可以活1000多年。但是最近，它們的數(shù)量減少了。研究表明，在積雪減少的地區(qū)，這些樹(shù)木正在死亡。沒(méi)有雪下溫層的保護(hù)，這些樹(shù)的淺根暴露在霜凍之中，就會(huì)枯萎。

耐寒的兩棲動(dòng)物也在面臨生存挑戰(zhàn)。林蛙通過(guò)讓身體結(jié)冰來(lái)對(duì)抗寒冷的冬季，因?yàn)樗鼈兊难褐杏刑厥獾奈镔|(zhì)，可以保護(hù)它們的細(xì)胞在結(jié)冰時(shí)不受損害。在雪下溫層的穩(wěn)定小氣候中，林蛙保持冰凍狀態(tài)，直到來(lái)年春天解凍。但是，如果沒(méi)有這個(gè)緩沖，一旦冬季氣溫升高，會(huì)使林蛙解凍，新陳代謝加快；當(dāng)溫度下降時(shí)，又重新凍結(jié)。這樣反復(fù)解凍和凍結(jié)，將消耗林蛙大量能量，最終導(dǎo)致它們大批死亡。

保護(hù)雪下溫層

2021年發(fā)表的一篇論文為我們帶來(lái)了好消息。為了測(cè)試未來(lái)的氣候變化將如何影響雪下溫層，氣候?qū)W家在北美大湖地區(qū)建立了27個(gè)溫室。這些溫室有的位于森林中，有的位于空曠的田野里。它們有可開(kāi)關(guān)的屋頂，當(dāng)關(guān)閉后，溫室內(nèi)部的氣溫通常比外面高3℃至5℃。換句話(huà)說(shuō)，這些溫室不僅可以收集自然降雪，還可以人為控制溫度。

氣候?qū)W家驚訝地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫室里的氣溫只比外面高3℃時(shí)，雪下溫層的覆蓋范圍僅僅縮小了大約4%，但保持時(shí)間幾乎沒(méi)有減少。然而，當(dāng)溫室氣溫比外面高5℃時(shí)，情況就發(fā)生了巨大變化——雪下溫層的范圍縮小了45%，其保持時(shí)間減少了一個(gè)多月。如此看來(lái)，對(duì)于雪下溫層的保護(hù)，有一個(gè)臨界點(diǎn)，一旦跨越了這個(gè)臨界點(diǎn)，情況就會(huì)發(fā)生劇烈變化。

除了寄望氣候變化速度減緩，人們其實(shí)還有其他方法可以保護(hù)雪下溫層，例如種植林下灌木。這些矮小的灌木被雪覆蓋之后，下部形成一定空隙，有利于雪下通風(fēng)。還有科學(xué)家呼吁，應(yīng)盡量減少用于雪地摩托車(chē)和滑雪的區(qū)域，以免更多的雪下溫層被破壞。

通過(guò)這篇小文章，你是否對(duì)雪下溫層有了一點(diǎn)印象。如果你住在一個(gè)多雪的地方，下一個(gè)冬季到雪地里散步時(shí)，不妨留心觀察一下這片雪下王國(guó)。