2024-05-09 17:00 来源：本站编辑
一项新的研究报告称，全球热带森林的树叶正在接近光合作用停止的临界温度，而且有一部分可能已经超过了这个阈值，在人类驱动的气候变化最悲观的预测下，这些重要生态系统的命运敲响了警钟。
热带森林是地球上大约一半已知物种的家园，它们对全球气候的健康和稳定起着至关重要的作用。虽然这个郁郁葱葱的生物群落以其温和的温度而闻名，但热带树叶在温度超过46.7°C(或116.1°F)时开始死亡，因为它们不能再进行光合作用，这是将阳光转化为植物能量的基本代谢过程。
由北亚利桑那大学(north Arizona University)生态信息学副教授克里斯托弗·道蒂(Christopher Doughty)领导的科学家们现在发现，在一个典型的年份里，全球热带森林中约有0.01%的树叶可能已经超过了这一临界温度。虽然这是一个小数字，但研究小组预计，“热带森林可以承受高达3.9±0.5°C的气温上升，然后才会出现代谢功能的潜在临界点”，根据周三发表在《自然》杂志上的一项研究，这一结果在“最坏情况”气候模型的范围内。
道蒂在周一举行的新闻发布会上说:“我们想了解热带森林未来的温度，因为它们拥有世界上大多数的物种”，因为“热带森林对气候调节特性很重要”。
“我们开始观察单个叶子的温度，当你绘制这些叶子的分布时，我们不断看到的，以及通过多个数据集不断出现的，是一个‘长尾’，”他继续说。“这意味着，如果你观察一棵树上的一堆叶子，就会发现有一些叶子真的在接近这些临界阈值。”
道蒂和他的同事们开始了他们的研究，他们用一种名为“空间站生态系统星载热辐射计实验”(ECOSTRESS)的传感器从太空中检测赤道森林，该传感器自2018年以来一直在国际空间站测量植物温度。
ECOSTRESS数据以及后续地面测量数据表明，热带冠层温度往往在34°C左右达到峰值，尽管一些地区的温度超过40°C。由于同一棵树的单个叶子之间的温度变化惊人，研究人员估计，热带森林中约有千分之一的叶子每年被超过46.7摄氏度的临界阈值，这是光合作用的临界点。
“我们早就知道，当树叶达到一定温度时，它们的光合作用机制就会崩溃，”该研究的合著者、查普曼大学的植物生理生态学家格雷戈里·戈德史密斯(Gregory Goldsmith)在新闻发布会上说。“事实上，第一次测量是在150多年前进行的，但这项研究确实是第一次确定热带森林冠层与这些极限有多接近的研究。”
“从我的角度来看，这项研究很重要，因为不管你信不信，我们对树木死亡的原因知之甚少，”他继续说道。“我们知道，当一棵树在风暴中被推倒并失去根时，它就死了。我们知道着火时它是怎么死的。但我们对高温、干旱、水和温度的相互作用知之甚少。我认为这项研究确实帮助我们开始填补空白。”
随着全球气温的持续上升，更多的热带树叶将被迫超出其光合作用能力，导致植物死亡。虽然研究人员强调，他们的模型存在很多不确定性，但他们警告说，全球气温上升约3.9°C可能会引发热带森林的主要光合作用崩溃。这一估计增长在气候模型的预测范围内，该模型预测未来人类温室气体排放直到2080年之后才开始下降。
一方面，想象热带森林在任何气候情景下都可能达到这个临界点是令人恐惧的;这一关键生物群落的崩溃将对世界气候和生物多样性产生深远而灾难性的连锁反应。话虽如此，道蒂和他的同事强调，我们可以通过迅速减少化石燃料的消耗来避免这场灾难，化石燃料是人为气候变化的主要驱动因素。
研究人员在研究中警告说:“我们仍然有能力决定……碳、水和生物多样性这些关键领域的命运。”“气候变化和当地森林砍伐的结合可能已经使最热的热带森林地区接近甚至超过了临界热阈值。”
他们总结说:“因此，我们的研究结果表明，雄心勃勃的气候变化缓解目标和减少森林砍伐的结合可以确保这些重要的碳、水和生物多样性领域保持在热临界阈值以下。”
