歐洲綠肺穿孔了！鉆木甲蟲(chóng)啃噬千年古木，火災(zāi)面積五年擴(kuò)三倍

如果不大幅削減導(dǎo)致氣候變化的溫室氣體排放，歐洲森林可能會(huì)因火災(zāi)和病蟲(chóng)害遭受前所未有的死傷與破壞。本周四發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項(xiàng)大型研究發(fā)出了這一嚴(yán)峻警告。該研究由德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)牽頭，來(lái)自12個(gè)國(guó)家的43名研究人員共同參與。

這項(xiàng)科研工作通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬，評(píng)估了未來(lái)歐洲187000000公頃廣闊森林覆蓋區(qū)域內(nèi)的樹(shù)木死亡及其他受損情況。研究考慮了三種截然不同的氣候情景：一種是大幅減排以使全球升溫控制在1.5度左右的樂(lè)觀情景；一種是采取適度氣候政策的中等情景；以及一種全球升溫達(dá)到4度的悲劇性情景。結(jié)論顯示，在所有選項(xiàng)中，由火災(zāi)、昆蟲(chóng)侵襲和風(fēng)災(zāi)引起的擾動(dòng)都會(huì)增加，在極端情況下，到本世紀(jì)末這種破壞可能會(huì)翻倍。

魯伯特·賽德?tīng)栐陔娮余]件中進(jìn)一步解釋，盡管這對(duì)生物多樣性或人類從林木中獲取的資源具有重要影響，但部分樹(shù)木的枯死也為其他更適應(yīng)環(huán)境的物種騰出了生存空間。森林在數(shù)十年或數(shù)個(gè)世紀(jì)內(nèi)往往變化緩慢，但一場(chǎng)擾動(dòng)會(huì)釋放資源并觸發(fā)生態(tài)系統(tǒng)的重組。因此，盡管對(duì)人類的影響在很大程度上是負(fù)面的，但這些擾動(dòng)也影響著森林的自然動(dòng)態(tài)，使其能夠適應(yīng)不斷變化的環(huán)境條件。

該研究的一個(gè)獨(dú)特性在于，為了更精確地估算損失，它結(jié)合了不同類型的效應(yīng)，這為模型增加了極大的復(fù)雜性。溫暖的氣溫可能會(huì)增加木材產(chǎn)量，而這反而增加了火災(zāi)和風(fēng)災(zāi)的潛在影響。如果一場(chǎng)大火燒毀了森林，它會(huì)清除可燃物，從而降低隨后幾年發(fā)生重大擾動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。同樣，被風(fēng)刮倒的針葉樹(shù)有助于云杉八齒小蠹等鉆木害蟲(chóng)的增加，而昆蟲(chóng)造成的破壞反過(guò)來(lái)又會(huì)增加火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。這種交織的因果鏈條顯示了森林生態(tài)系統(tǒng)在極端氣候下的脆弱平衡。

研究人員利用過(guò)去幾年的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，量化了火災(zāi)、蟲(chóng)害和風(fēng)災(zāi)對(duì)歐洲森林的影響。隨后，他們利用高分辨率建模和人工智能深度學(xué)習(xí)的進(jìn)展，通過(guò)能夠自動(dòng)學(xué)習(xí)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，預(yù)測(cè)了這些病癥在氣候變化背景下的演變。

在西班牙森林的案例中，參與該研究的生態(tài)研究與森林應(yīng)用中心科學(xué)家約瑟普·瑪麗亞·埃斯佩爾塔指出，“地中海地區(qū)將是受影響最嚴(yán)重的地區(qū)之一，其受災(zāi)情況可能是大規(guī)模的”。他詳細(xì)說(shuō)明，在最壞的氣候情景下，90%的森林面積遭受擾動(dòng)的頻率將會(huì)增加。約瑟普·瑪麗亞·埃斯佩爾塔強(qiáng)調(diào)，這一預(yù)測(cè)是以2001年至2020年為參考基準(zhǔn)的，而那段時(shí)期擾動(dòng)的增加速度已經(jīng)遠(yuǎn)超過(guò)去。

研究預(yù)計(jì)，未來(lái)幾十年歐洲森林最嚴(yán)重的擾動(dòng)將是火災(zāi)，在地中海地區(qū)尤為如此。正如在西班牙已經(jīng)觀察到的那樣，極端氣溫和干旱會(huì)助長(zhǎng)森林火災(zāi)，加之如今可供燃燒的植被更加豐富，火勢(shì)往往難以控制。

第二個(gè)影響最大的因素是鉆木甲蟲(chóng)，如云杉八齒小蠹，盡管在南方國(guó)家其影響不如歐洲中部和北部森林那樣嚴(yán)重。該研究本身也承認(rèn)，僅分析了這些昆蟲(chóng)造成的破壞是一種局限，并確保其結(jié)論應(yīng)被視為保守的，因?yàn)樯形窗ㄆ渌x(chóng)害。約瑟普·瑪麗亞·埃斯佩爾塔認(rèn)為，如果也評(píng)估了影響栓皮櫟和常綠櫟林的松異舟蛾或舞毒蛾的影響，結(jié)論將會(huì)更加糟糕。

盡管從歷史上看，風(fēng)災(zāi)是歐洲北部森林遭受破壞的主要原因之一，但研究指出，未來(lái)風(fēng)候演變存在巨大的不確定性，因此相關(guān)預(yù)測(cè)也較為謹(jǐn)慎。此外，該工作側(cè)重于導(dǎo)致森林群體更替的嚴(yán)重?cái)_動(dòng)，忽略了較輕微的影響，這些影響雖然在生態(tài)學(xué)上也很重要，但難以通過(guò)遙感手段進(jìn)行量化。

生態(tài)研究與森林應(yīng)用中心的研究員指出，研究預(yù)見(jiàn)未來(lái)會(huì)出現(xiàn)更開(kāi)闊的森林景觀，且年輕森林的比例會(huì)增加，而成熟森林則會(huì)受損。約瑟普·瑪麗亞·埃斯佩爾塔警告說(shuō)，擾動(dòng)的增加反過(guò)來(lái)可能導(dǎo)致氣候變化的加速，無(wú)論是火災(zāi)引起的排放，還是森林作為碳匯作用的削弱。這意味著人們預(yù)期的將是更年輕、規(guī)模更小的森林，其吸收二氧化碳的能力也將大幅下降。

在給西班牙科學(xué)媒介中心的評(píng)論中，來(lái)自西班牙國(guó)家研究委員會(huì)、奧維耶多大學(xué)生物多樣性聯(lián)合研究所的何塞·維·羅塞斯-迪亞斯表示，這項(xiàng)研究以“不同尋常的雄心和范圍”探討了氣候變化如何改變森林的問(wèn)題。

根據(jù)其結(jié)果，氣溫升高3度左右將導(dǎo)致地中海地區(qū)年輕森林的比例增加約18%，整個(gè)歐洲增加約5%。何塞·維·羅塞斯-迪亞斯認(rèn)為，如果這些預(yù)測(cè)得到證實(shí)，我們面臨的將不僅是火災(zāi)或蟲(chóng)害頻率的改變，而是歐洲森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的深刻轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變將延伸至森林所屬的整個(gè)景觀，并產(chǎn)生深遠(yuǎn)的生態(tài)和社會(huì)影響。