西伯利亚持续升温，苔原消失是否已成定局？

西伯利亚苔原或于500年内消失？

到2500年，这一标志性景观将有可能不复存在。

苔原正随着气候变化而消融。（图片来源：JONATHAN NACKSTRAND /AFP/Getty Images）

到本世纪中叶，西伯利亚苔原可能会彻底从地球上消失，除非温室气体排放量大幅减少，否则这一情况将很难得到改善。

由草甸、苔藓、灌木和地衣覆盖，苔原的生长季节十分短暂，据学者预测，即便在最理想的情况下，也将有三分之二的苔原景观彻底消失在人们的视野中，完整的冻土层将缩减为相距1553英里（即2500公里）的两个部分。此外，随着苔原冻土层的消融，储存在其中的大量温室气体将进入大气层，有可能进一步加剧全球变暖。

生态学家、森林建模员斯特凡·克鲁斯（Stefan Kruse）来自德国不来梅港的阿尔弗雷德·韦格纳研究所（AWI）亥姆霍兹极地和海洋研究中心，他告诉《科学在线》（Live Science），“苔原将以惊人的速度被森林取代。”他表示，苔原的消失不仅对生物多样性和人类文明来说是一种损失，同时也可能加剧北极地区的气候变暖。

在近几十年的时间里，北极地区的气候显著变暖，其速度大约是全球其他地区的两倍。国家冰雪数据中心（NSIDC）的数据显示，从1960至2019年，整个北极地区的气温上升了近7.2华氏度（约4摄氏度）。升温导致海冰覆盖率降低，这对北极大陆造成了影响，后果之一便是西伯利亚落叶松林的北移。

森林将以多快速率取代苔原生态系统中的草甸和灌木，这一问题的答案尚不明晰。克鲁斯指出，在全球范围内，林线对气候变化的响应程度并不一致。林线在部分地区向北延伸，在部分地区维持不变，而在某些区域，林线甚至在向后回撤。此前针对西伯利亚苔原的研究多数在小范围内开展，然而基于地理位置的差异，情况将会有所不同。

目前，克鲁斯与同样来自阿尔弗雷德·韦格纳研究所（AWI）的同事乌尔里克·赫尔舒茨（Ulrike Herzschuh）教授合作创建了一个计算机模型，该模型能够对绵延2485英里（约4000公里）的西伯利亚平原进行全面评估。在这个模型中，每一棵树的生命周期都被纳入考量：从树木种子能够传播的距离，到与其他树木竞争时的生长能力，再到基于温度、降水及苔原地区永久性冻土夏季融陷性的生长速率。

研究表明，一旦林线由于气候变暖而北移，这一进程就会非常快，即使气温有所回落，森林也不太可能再次向南回撤。如果2100年碳排放量减少至零，全球范围内的升温控制在3.6华氏度（约2摄氏度）以内，在这种假设下，到2500年，仅有32.7%的西伯利亚苔原景观能够被保留下来，形成两个“迷你苔原”，分别位于远东的楚科奇和远北的泰梅尔半岛。

连锁反应

然而，如果不能立刻采取行动，西伯利亚苔原的未来将远比上述情况更加黯淡。在更为现实的假设中，碳排放量直到2050年才开始降低，如果2100年碳排放能够减少一半，到2500年，西伯利亚苔原景观会缩减至当前的5.7%，落叶松将覆盖其上，原有的生态系统会消亡。

有学者在期刊《eLIFE》中表示，在更温暖的全球气候影响下，林线北上可达18.6英里（约30公里）。当森林取代苔原之后，如果气温再次降低，将会发生什么？克鲁斯和赫尔舒茨对此进行了测试，发现林线并不会以最初北上的速度迅速回撤。克鲁斯说，森林一经发育成熟，就具有很强的生命力。

根据克鲁斯的介绍，这项研究并未直接模拟苔原地区的生物（如驯鹿）将受到何种影响。不过随着苔原一分为二，杂交的可能性将被切断，对于物种生存而言是一种考验。驯鹿（即北美驯鹿）每年自北向南迁徙，而后再回到北边。森林的扩张对它们的迁徙有何影响，又将如何改变这一物种的生存方式，目前还没有人能给出答案。

苔原的消失对人类也能产生具体的后果，比如以涅涅茨人为代表的土著文化，他们居住在西伯利亚西北部，通过放牧和狩猎驯鹿维持生计。“这种文化在一定程度上依赖于苔原，”克鲁斯说，“它的消失将是人类文明的重大损失。”

此外，苔原消失对未来的全球变暖有什么后续影响，也仍然有待解答。理论上来说，高耸的树木取代草甸上丛生的苔藓和灌木，有可能让情况变得更糟。克鲁斯说，由于白雪皑皑的苔原具有比落叶松树冠更浅的颜色，森林能够吸收的热量会比苔原更多，因此会以更快的速度让北极地区更加炎热。根据国家冰雪数据中心（NSIDC）的数据，这些额外被吸收的热量可能加速苔原永久性冻土融化的速度，加剧深层冻土的消融，从而释放出储存在其中高达1400十亿吨的温室气体，以及此前处于长期冰冻状态下的微生物和病毒。

克鲁斯补充道，取代苔原的可能不止是落叶松林。愈发炎热的夏季让永久性冻土层的融陷越来越深，渐渐地，常绿树木也会迁入苔原地区，相较于落叶松林，全年常青的树叶将吸收更多热量。针叶林南侧的温度已然高于北部地区，如此一来将进一步升温，导致干旱和山火，将更多的碳排放送入大气层中。

这些研究发现为推进严格的化石燃料减排计划提供给了令人信服的理由。同时，研究中所使用的模型也可以用于定位西伯利亚苔原中最具生态弹性的区域，克鲁斯认为，这些区域能够优先成为保护性投资的对象。

克鲁斯说：“最优的选择是减少全球范围内温室气体的排放，从而减轻苔原地区所面对的压力。如果这一举措无法实现，那么，对物种进行保护无论如何都是有必要的。”

BY:Stephanie Pappas

FY: 奇了个怪

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来源: 天文在线