地球降溫，森林生態(tài)系統如何應對？

如果地球突然降溫10年，森林生態(tài)系統會(huì )如何應對?中國科學(xué)院青藏高原研究所研究員梁爾源等人發(fā)現，劇烈火山噴發(fā)帶來(lái)的冷卻效應強烈影響高寒地區森林生態(tài)系統恢復力，對蒙古高原與青藏高原地區的連續影響甚至超過(guò)12年。日前，最新成果在線(xiàn)發(fā)表于《自然-通訊》。

“冷也很厲害!在全球氣候變暖的背景下，我們不能喪失應對突然變冷的能力。”論文通訊作者梁爾源說(shuō)。熱帶大規?；鹕絿姲l(fā)是少數能引發(fā)地球氣候系統突變的外強迫之一，噴發(fā)至平流層的硫酸鹽氣溶膠能散射、反射太陽(yáng)輻射，可導致區域乃至全球尺度的溫度下降、水循環(huán)減弱，給生態(tài)系統帶來(lái)巨大脅迫，降低其服務(wù)功能，并可能引發(fā)人類(lèi)社會(huì )動(dòng)蕩。

1809年，熱帶不明火山發(fā)生大規模噴發(fā)。1815年4月，印度尼西亞松巴哇島坦博拉火山噴發(fā)。兩次火山噴發(fā)導致了全球尺度的溫度驟降，使1810年至1819年成為近500年來(lái)最冷的10年，并為研究極端低溫如何影響生態(tài)系統彈性提供了獨特案例。

樹(shù)木年輪是研究生態(tài)系統功能變化的絕佳資料。利用全球樹(shù)輪數據，研究人員探究了上述兩次火山噴發(fā)事件對樹(shù)木生長(cháng)和森林生態(tài)系統彈性的影響強度與影響時(shí)間，繪制了全球森林生長(cháng)響應極端低溫的生態(tài)彈性圖譜。

研究發(fā)現，強烈的火山冷卻效應極大降低了高緯度與高海拔地區的森林生態(tài)系統彈性，火山噴發(fā)后5至10年內的區域樹(shù)木平均生長(cháng)量下降超過(guò)30%，亞洲北部地區森林與歐洲中西部地區落葉松林的生長(cháng)穩定性也顯著(zhù)降低。此外，樹(shù)木生長(cháng)產(chǎn)生極端低值的概率大幅上升，在多個(gè)區域，概率上升超過(guò)10倍。相比高緯度地區，連續火山噴發(fā)對森林生態(tài)系統彈性的影響時(shí)間在北半球中緯度地區更長(cháng)，尤其在蒙古高原與青藏高原地區，影響時(shí)間連續且長(cháng)久，這可能是由于在變冷的同時(shí)出現了干旱，導致樹(shù)木更難恢復生長(cháng)。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41467-023-42409-w