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Sep. 02 2019

亞馬遜雨林的減少會如何影響遙遠地區的供水和氣候?

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  • 在巴西的亞馬遜地區,雨林被清除的速率在最近幾年上升了,而且在新總統賈伊‧波索納洛的治理下,這個速率還可望再進一步提升。這個森林常常會被焚燒來進行清理,得到的土地隨後被用來做為牛隻的牧草場或是農田。PHOTOGRAPH BY MICHAEL NICHOLS, NAT GEO IMAGE COLLECTION

  • 波索納洛,右翼社會自由黨的領袖,選舉當日站在巴西國旗的前面。PHOTOGRAPH BY MAURO PIMENTEL, AFP/GETTY IMAGES

巴西總統推動的一波森林砍伐熱潮可能會「翻轉」亞馬遜地區,影響到天氣與供水,範圍包括巴西和更遠的地方。

在巴西的亞馬遜地區,雨林被清除的速率在最近幾年上升了,而且在新總統賈伊‧波索納洛的治理下,這個速率還可望再進一步提升。這個森林常常會被焚燒來進行清理,得到的土地隨後被用來做為牛隻的牧草場或是農田。PHOTOGRAPH BY MICHAEL NICHOLS, NAT GEO IMAGE COLLECTION

巴西總統一直在進行他對亞馬遜雨林的大計畫,即便那裡有部分地區飽受大規模野火的肆虐。

他不斷從事開採更多礦藏和鋪設更多道路,也一直推動降低砍伐樹木的刑罰。他還承諾會終止一個原民森林保護區網路的成長。

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當雅伊爾.波索納洛(Jair Bolsonaro)這位63歲的巴西退休陸軍軍官在1月得到了能管理亞馬遜388萬平方公里地區的國家政權後,野生生物和本土部落群所承受的威脅就受到了熱烈爭論。根據一份科學家做的評估可知,巴西的森林砍伐率,在波索納洛的計畫下,可能迅速成長三倍。

波索納洛,右翼社會自由黨的領袖,選舉當日站在巴西國旗的前面。PHOTOGRAPH BY MAURO PIMENTEL, AFP/GETTY IMAGES

不過受到波索納洛政策後果影響的區域遠超過鏈鋸直接作用的當地。森林砍伐量即使只是微幅增長,都能影響巴西各城市和附近國家的供水,同時損害他想要擴展的那些農田。更大規模的森林砍伐則可能改變更遠如非洲或加州的供水。

最麻煩的是:有些科學家認為亞馬遜可能已經很靠近臨界點了。根據去年兩位頂尖科學家的分析,這個地區衰退的如此嚴重,只要森林砍伐稍微增加一點,雨林就可能突然進入轉型,變成類似熱帶草原森林(woodland savanna)的生態。這種轉變除了會永遠摧毀世界最大雨林的大片地區,還會釋放非常大量能暖化地球的溫室氣體,可能造成雨林剩餘部分的加速衰退。

「就氣候變遷來說,我們已經處在一個非常關鍵的狀況,」在英國里茲大學(University of Leeds)研究熱帶森林的巴西人亞德莉安.穆爾伯特(Adriane Muelbert)說。她是去年11月發表的一篇研究的主要作者,研究結果指出森林裡樹木種類的混和組成已經因為氣溫上升而發生改變。  

「如果我們把亞馬遜雨林毀了,二氧化碳的排放將大幅增加到所有人都會受害的程度,」她補充說。

而根據某些說法,這一切可能很快就會發生。

↑↑↑↑↑亞馬遜雨林正以前所未見的規模猛烈燃燒

雨林造雨

波索納洛這位來自里約熱內盧(Rio de Janeiro)的右翼國會議員在去年底的總統大選中徹底擊敗對手巴西聖保羅市(São Paulo)前市長。這位民粹主義總統因為如此公開地敵視自己國家的既定秩序,所以有些人稱他為「熱帶的川普」。

他剛好崛起於一個亞馬遜地區危急的時刻。

從箭毒蛙(poison dart frogs)和大食蟻獸(giant anteaters)到金獅狨(golden lion tamarins)和螫傷疼痛的子彈蟻(bullet ants),南美洲雨林是地球上物種最豐富的生物群落,單是一英畝(4046平方公尺)的面積裡,就擁有比美國許多州所能找到的更多樣的植物。這裡是全世界10%的物種的家,其中包含了2500萬種昆蟲。

這個森林同樣會影響區域尺度、或甚至是全球尺度的水循環。當水氣從大西洋釋出來後會形成雨落在森林裡,這些水會被深處的樹根吸收,然後移動通過植物,透過葉面再回到大氣中。而風吹過不平整的森林樹冠層所製造出來的亂流,能讓大氣吸收更多的水氣。

這些水氣隨後向西移動有如天上的一條河,變成雨掉下來然後再蒸發,不斷重複這個過程直到抵達安地斯山脈(Andes Mountains)。最終雨林生產了至少自己一半的雨量。

「單一水分子在離開這個系統前可能已經循環了四到五次,不是通過大氣就是亞馬遜河,」聖堡羅大學高等研究所(University of São Paulo's Institute for Advanced Studies)的氣候科學家卡洛斯.諾布瑞(Carlos Nobre)說。

不過科學家愈來愈擔心這個精細的交換作用可能會瓦解。這個能製造水氣的森林只要損失稍微多一點面積,就可能造成自己更大面積的旱化,而這又會減少更多降雨,如此一來就進入一個惡性循環。而氣候變遷、數十年的砍伐、以及蓄意縱火清理土地已經引起了2005、2010和2015-2016年等破紀錄的旱災。

「這顯示出這個系統是搖擺不定的,」擔任喬治梅森大學(George Mason University)教授及聯合國基金會(United Nations Foundation)資深研究員的湯馬士.洛夫喬伊(Thomas Lovejoy)說,他是公認的生物多樣性研究權威。

洛夫喬伊和諾布瑞最近想要估算亞馬遜到底有多靠近臨界點。他們發表在《科學進展》(Science Advances)期刊評論上的預測顯示,在雨林最易受影響的部分──亞馬遜南部東部和中部──只要損失20-25%的原始林地就會讓整個系統無法停止地轉變成更乾燥的類草原生態系統。

根據巴西政府自己的估計,亞馬遜森林系統已經損失了17%的面積──這還不包括那些大部分未受損傷但卻已經退化的區域。

洛夫喬伊描述的事成真的可能性有多高?

「這不是什麼可以篤定發生的事,但卻是一種可能性──而且不是一種瘋狂輕率的可能性。它是非常真實的,」華盛頓大學(University of Washington)的生態氣候學家阿比蓋爾.史旺(Abigail L. S. Swann)說。她為政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change)下一份評估報告寫了一篇關於地表景觀急遽改變的章節。

雖然沒有人確切知道亞馬遜的臨界點大概會落在哪裡,「但是真的把亞馬遜弄垮來找到臨界點是毫無道理的,」洛夫喬伊說。

↑↑↑↑↑101氣候教室:森林砍伐

森林已然發生改變

在波索納洛推動新政策的同時,亞馬遜其實早就開始改變了。

在某些區域乾季變得更長,雨量也減少了25%。即便降雨了,它往往是以更強烈的暴雨形式到來,造成了2009、2012、和2014年的嚴重水災。這個區域的氣候系統正在更加狂亂地震盪。

在穆爾伯特所主持並發表在《全球變化生物學》(Global Change Biology)期刊有著100位科學家共同作者的研究裡,她發現在過去30年間,亞馬遜出現了更多能忍受乾旱的植物種類,而那些在潮溼地區佔優勢的種類則變少。那些生長快速和較高的比較容易獲得陽光的樹木正在打敗那些較矮又喜愛潮溼的樹種。

另一份研究則顯示樹木的死亡率正在上升。

目前並不清楚這一切是否就是洛夫喬伊和諾布瑞所預測的翻轉的開端──或是其他的東西,「不過那還是很重要,因為物種開始改變了,而那能改變森林的表現,」穆爾伯特說。

這會如何改變叢林裡數萬個物種之間的互動呢? 還沒有人知道答案。

「它透過這個系統送出了漣漪,而我們不知道會引發何種結果,」洛夫喬伊說:「它可能會變成一個簡單許多的生態系統,而這點對它整體的穩定性而言,表示問題大了。」

如果洛夫喬伊說得沒錯,高溫和森林砍伐會導致雨量減少以及轉變成不同種類的景觀,那麼影響的範圍將會又廣又遠。

向外擴展的漣漪

首先,要量化失去多樣性的真實代價是不可能的。最近的一篇評論就表示有一個團隊發現證據顯示,光是在2014-2015這兩年間,亞馬遜就發現了381種新的動物和植物—相當於每隔一天就發現一個新物種。

「癌症的解藥也許就在亞馬遜雨林的說法是有點兒陳腔濫調,不過它也有幾分真話,」穆爾伯特說。

亞馬遜的水氣也挹注了能補充烏拉圭、阿根廷北部和巴拉圭用水的冬季降雨。最近導致巴西最大城聖保羅市供水短缺的旱災,可能就是因為雨林劇變而惡化。

在某些地區,亞馬遜的降雨也幫助補充那些清除森林的大豆農場主與肉牛牧場主的用水。其實巴西的農業似乎是很需要亞馬遜雨林的。

「我們需要森林才能獲得作物所需要的雨水,」穆爾伯特。

亞馬遜發生的大規模森林砍伐也可能改變南美洲以外地區的天氣。因為水氣在高空中凝結成液態雨滴時會加熱空氣,森林砍伐造成的雨量劇減其實是會冷卻當地上空的大氣。這種冷卻的擾動會使南半球出現大氣波動──進而在全球產生數不清的漣漪效應。

例如根據一份模式研究可知,如果亞馬遜森林被砍伐殆盡,內華達山脈(Sierra Nevada)的積雪──加州極重要的水源──可能會少掉一半。

而這還是沒有把那些對CO2和氣候的影響考慮進去的結果。

燃燒時間

「亞馬遜貯藏了非常大量的碳,」諾布瑞說。

森林被砍掉的亞馬遜不會吸收空氣中的CO2,而會開始釋放貯藏其中的溫室氣體。如果有60%的森林退化成草原,諾布瑞說,可能宣洩出來的量相當於五到六年全球化石燃料的排放量。

麥可.曼恩(Michael Mann)這位擔任賓州大學(Pennsylvania State University)地球系統科學中心(Earth System Science Center)主任的氣候科學家稱之為「另一種惡化氣候的回饋」循環,就是變乾的雨林導致CO2吸收量減少,這又促使氣候變化加劇,更多森林又因此變乾。

「我們相當依賴這個主要碳匯的持續運作,」他說:「這只是造成氣候變遷成為全球化問題的諸多事項之一。」

事實上,森林砍伐、火災和氣候變遷結合的放大效果早就在亞馬遜出現了。最近幾年,氣候變遷引發的旱災導致野火燒得更大更久。從2003到2013年之間,雖然森林砍伐降低了76%,但野火的增加,特別是發生在2015年旱災的那場,就抵銷掉增加的CO2吸收量的一半。

這就是為什麼洛夫喬伊和諾布瑞的結論會是──和波索納洛的競選承諾相反──亞馬遜需要的不是森林砍伐,而是大量的植樹活動。

「舉行一些積極造林活動來建立緩衝空間是很正確的,」洛夫喬伊說:「不是說非原始林不可,而是需要形成有樹木和相對複雜群落的環境。」

穆爾伯特說,巴西起碼也應該避免砍除更多森林。當她被問到想要傳達什麼訊息給巴西總統時,她說:「拜託,別讓情況變得更糟。」

 

延伸閱讀:亞馬遜正以破紀錄的速度猛烈燃燒 ── 雨林砍伐是罪魁禍首 / 森林大火變得太劇烈,讓賴焦地為生的物種都快吃不消

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