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地(dì)球的(de)颜色正在(zài)改变:这(zhè)不(bù)是( shì)件好(hao)事(shì)

sss001 2个月前 (11-20) 阅读数 16 #热度实事

前些天(tiān),不(bù)少网友说(shuō)感觉今年(nián)的(de)红叶比往年(nián)出(chū)现得晚了些。无独有(yǒu)偶,据英国(guó)广播公司(BBC)报道(dào),今年(nián)英国(guó)南安普敦郡的(de)橡树林绿色的(de)时(shí)间也(yě)比往年(nián)更长,相比于(yú)以(yǐ)前出(chū)现红黄色美景的(de)时(shí)间,似乎推迟了大(dà)约两周时(shí)间。

许多研究已经证实,气候变化不(bù)仅会(huì)影响树叶变色和(hé)落叶的(de)时(shí)间,还会(huì)影响树叶的(de)颜色,它改变了我(wǒ)们(men)眼中(zhōng)的(de)“秋色”。不(bù)仅如此,最近的(de)论文还显示,气候变化在(zài)更大(dà)尺度上(shàng)改变了地(dì)球的(de)颜色:海洋和(hé)南极正以(yǐ)惊人(rén)的(de)速度变绿。

秋色变了

在(zài)一篇 二0二三 年(nián)发表于(yú)《景观生(nián)态学》(Landscape Ecology)的(de)论文中(zhōng),美国(guó)的(de)研究人(rén)员将遥感数据与文献记载相结合,分析了 一九五0 年(nián)到() 二0二一 年(nián)间,阿卡迪亚国(guó)家(jiā)公园(Acadia National Park)的(de)秋叶状况。

他(tā)们(men)发现,与 一九五0 年(nián)相比,如今的(de)秋叶高峰期已经推迟了 九 天(tiān)左右,接近两周时(shí)间。根据未来(lái)的(de)气候预测,研究人(rén)员推测,到() 二0六0 年(nián),要(yào)想在(zài)阿卡迪亚国(guó)家(jiā)公园观看红叶,恐怕最佳时(shí)间将是( shì) 一0 月 三0 日至 一一 月 二 日之(zhī)间。


一九五0-二0二一 年(nián)间的(de)秋叶高峰期时(shí)间(图片来(lái)源:原论文)

所以(yǐ),究竟是( shì)哪些因素导致落叶时(shí)间发生(nián)了变化呢?研究人(rén)员认为(wéi / wèi),温度和(hé)降水都会(huì)影响落叶时(shí)间

例如,自(zì) 一九五0 年(nián)以(yǐ)来(lái),阿卡迪亚国(guó)家(jiā)公园所在(zài)地(dì)的(de)最低和(hé)最高气温平均都已经上(shàng)升了 一°C 以(yǐ)上(shàng);每年(nián)温暖夜晚的(de)数量平均增加了 二六 天(tiān),温暖白天(tiān)的(de)数量平均增加了 一七 天(tiān);每年(nián)出(chū)现“倾盆大(dà)雨”的(de)天(tiān)数平均也(yě)增加了 四 天(tiān)。

这(zhè)些都可(kě)能(néng)与落叶推迟相关。相应地(dì),一项 二0二二 年(nián)发表于(yú)《自(zì)然·气候变化》(Nature Climate Change)的(de)研究也(yě)表明,如果气候变化带来(lái)的(de)不(bù)是( shì)降雨增多而(ér)是( shì)干旱,则可(kě)能(néng)导致叶片衰老提前。

而(ér)另一项 二0二三 年(nián)发表于(yú)《科学》(Science)的(de)研究则表明,树叶衰老的(de)时(shí)间不(bù)仅受温度等因素的(de)影响,还会(huì)受到()树叶生(nián)长早期日照时(shí)长和(hé)光合作用的(de)影响。

该研究显示,气候变暖会(huì)对(duì)落叶时(shí)间产生(nián)两种相反的(de)影响。如果是( shì)春天(tiān)的(de)温度较为(wéi / wèi)温暖,那(nà)么树叶就(jiù)会(huì)更早发芽,生(nián)长发育也(yě)会(huì)加快。到()了秋季,这(zhè)样的(de)树叶就(jiù)会(huì)更早开始衰老、掉落。温度每升高 一°C,叶片开始衰老的(de)时(shí)间平均就(jiù)会(huì)提前 一.九 天(tiān)。

相反,如果秋季温度较高,则会(huì)减缓叶片衰老的(de)速度,推迟树叶掉落的(de)时(shí)间。温度每升高 一°C,叶片衰老的(de)进程平均就(jiù)会(huì)推迟 二.六 天(tiān)。


夏至前温度较高,会(huì)导致树叶提前开始衰老;夏至后(hòu)温度较高,会(huì)延缓树叶衰老的(de)进程,从而(ér)推迟落叶时(shí)间。(图片来(lái)源:原论文)

除了落叶时(shí)间,气候变化也(yě)会(huì)影响秋叶的(de)色彩。树叶中(zhōng)含有(yǒu)多种色素,除了叶绿素,常见的(de)还有(yǒu)类胡萝卜素和(hé)花青素

在(zài)树叶开始衰老之(zhī)前,叶绿素会(huì)不(bù)断地(dì)在(zài)树叶中(zhōng)合成和(hé)分解,维持在(zài)一个(gè)很高的(de)水平。因此,即便此时(shí)的(de)树叶中(zhōng)也(yě)存在(zài)类胡萝卜素,树叶看上(shàng)去(qù)也(yě)是( shì)绿色的(de)。但到()了秋季,树叶中(zhōng)的(de)花青素含量急剧增加,叶绿素含量减少,而(ér)类胡萝卜素含量基本稳定,树叶便呈现出(chū)了各种颜色。

许多因素都会(huì)影响花青素的(de)合成。花青素是( shì)一种植物在(zài)强光照射和(hé)体内糖含量较高时(shí)会(huì)大(dà)量合成的(de)分子(zǐ),成熟的(de)果实往往呈现为(wéi / wèi)更鲜艳的(de)颜色也(yě)与此有(yǒu)关。

如果白天(tiān)温暖而(ér)阳光明媚,叶片就(jiù)会(huì)大(dà)量合成糖分,而(ér)如果这(zhè)天(tiān)的(de)夜晚也(yě)很凉爽,那(nà)么糖分就(jiù)会(huì)停留在(zài)叶片中(zhōng),促进花青素合成。在(zài)这(zhè)种条件下(xià),秋叶的(de)颜色往往会(huì)更明亮、更红。而(ér)如今,气候变化正使得夜晚的(de)温度逐渐升高,因此秋叶也(yě)正变得黯淡无光。

海洋绿了

不(bù)过(guò),秋叶的(de)颜色变化对(duì)于(yú)地(dì)球而(ér)言或许不(bù)算什么。毕竟,不(bù)是( shì)每个(gè)地(dì)方的(de)树种都会(huì)落叶,落叶季也(yě)只占一年(nián)中(zhōng)的(de)一小部分。然而(ér),许多研究已经表明,根据卫星从太空中(zhōng)捕捉到()的(de)数据,海洋的(de)颜色正在(zài)以(yǐ)惊人(rén)的(de)速度发生(nián)变化。

在(zài)一项 二0二三 年(nián)发表于(yú)《自(zì)然》(Nature)的(de)论文中(zhōng),研究人(rén)员分析了过(guò)去(qù) 二0 年(nián)中(zhōng),卫星上(shàng)的(de)中(zhōng)分辨率成像光谱仪所采集的(de)数据。

结果显示,全球 四0%的(de)表层海洋正在(zài)迅速变绿。特别是( shì)在(zài)靠近赤道(dào)的(de)热带海域,变绿的(de)速度尤其快。这(zhè)种现象令科学家(jiā)一0分震惊,因为(wéi / wèi)科学家(jiā)此前虽然已经预计海洋会(huì)逐渐变绿,但从未想过(guò)速度会(huì)如此之(zhī)快,他(tā)们(men)本以(yǐ)为(wéi / wèi)会(huì)需要(yào)四0年(nián)甚至更久的(de)时(shí)间。


卫星中(zhōng)分辨率成像光谱仪对(duì)海洋颜色的(de)测量结果(图片来(lái)源:NASA and Joshua Stevens, using Landsat data from the U.S. Geological Survey and MODIS data from LANCE/EOSDIS Rapid Response)

海洋的(de)颜色与其中(zhōng)的(de)浮游植物和(hé)藻类有(yǒu)很大(dà)关系,这(zhè)些生(nián)物体内富含的(de)叶绿素会(huì)呈现出(chū)绿色。

研究人(rén)员推测,海洋变绿可(kě)能(néng)是( shì)因为(wéi / wèi)营养物质在(zài)海洋中(zhōng)的(de)分布变了。例如,气候变化导致海洋表层变暖,海洋出(chū)现分层,其深层和(hé)表层之(zhī)间的(de)物质交换变少,因此营养物质更难从深层上(shàng)升至表层。在(zài)营养不(bù)足的(de)情况下(xià),较小的(de)浮游植物和(hé)藻类可(kě)能(néng)比其他(tā)浮游植物更易存活,这(zhè)可(kě)能(néng)导致海洋的(de)颜色发生(nián)了变化。

南极也(yě)绿了

除了海洋,南极洲的(de)颜色变化也(yě)一0分明显。

一项今年(nián) 一0 月发表于(yú)《自(zì)然·地(dì)球科学》(Nature Geoscience)的(de)研究表明,卫星观测结果显示,由于(yú)气候变暖,南极半岛(Antarctic Peninsula)近几一0年(nián)来(lái)出(chū)现了普遍变绿的(de)现象:

从 一九八六 年(nián)到() 二0二一 年(nián),南极半岛的(de)植被(包括苔藓、地(dì)衣、叶苔和(hé)藻类等)覆盖面积已经从 0.八六三 平方千米增加至 一一.九四七 平方千米,三五 年(nián)内增加了近 一四 倍。而(ér)且,变绿的(de)速度正越来(lái)越快,二0一六 年(nián)之(zhī)后(hòu)的(de)绿化速度比之(zhī)前高出(chū)了 三0%。


变绿的(de)南极半岛(图片来(lái)源:原论文)

一九五0 年(nián)至今,南极半岛的(de)气温已经上(shàng)升了近 三°C。尽管南极半岛上(shàng)的(de)大(dà)部分植被都是( shì)苔藓,但研究人(rén)员认为(wéi / wèi),苔藓的(de)蔓延同时(shí)会(huì)带来(lái)南极半岛表面土壤增加,而(ér)这(zhè)可(kě)能(néng)会(huì)给其他(tā)植被的(de)生(nián)存奠定基础。

更令人(rén)担忧的(de)是( shì),由于(yú)这(zhè)里的(de)原生(nián)植物此前一直生(nián)活在(zài)较为(wéi / wèi)稳定的(de)极端环境中(zhōng),如果其他(tā)物种入侵,恐怕本土植物难以(yǐ)在(zài)竞争中(zhōng)存活下(xià)来(lái)。因此,脆弱的(de)南极洲也(yě)许会(huì)自(zì)此发生(nián)根本性的(de)变化。

气候变化正在(zài)重新塑造地(dì)球的(de)生(nián)态系统。秋叶颜色变得黯淡、海洋转绿和(hé)南极的(de)植被扩展,这(zhè)些变化看似细微,却是( shì)气候变化对(duì)自(zì)然界广泛影响的(de)缩影。

我(wǒ)们(men)眼中(zhōng)熟悉的(de)“秋色”可(kě)能(néng)已不(bù)复存在(zài),取而(ér)代之(zhī)的(de)是( shì)一个(gè)逐渐变绿的(de)地(dì)球。面对(duì)这(zhè)一现实,或许更重要(yào)的(de)是( shì),我(wǒ)们(men)如何在(zài)欣赏自(zì)然的(de)同时(shí),更加珍惜并积极保护这(zhè)份美丽和(hé)脆弱。

气候变化并非一个(gè)遥远的(de)未来(lái),而(ér)是( shì)一个(gè)我(wǒ)们(men)无法回避的(de)当下(xià)。

参考文献

[一]https://www.bbc.com/news/articles/cx二ng二x八一ndo

[二]https://link.springer.com/article/一0.一00七/s一0九八0-0二三-0一七0三-0

[三]https://www.nature.com/articles/s四一五五八-0二二-0一四六四-九

[四]https://www.science.org/doi/一0.一一二六/science.adf五0九八

[五]https://www.fs.usda.gov/visit/fall-colors/science-of-fall-colors

[六]https://www.climatecentral.org/climate-matters/fall-foliage-and-climate-change

[七]https://www.nature.com/articles/s四一五八六-0二三-0六三二一-z

[八]https://www.nature.com/articles/d四一五八六-0二三-0二二六二-九

[九]https://www.nature.com/articles/s四一五六一-0二四-0一五六四-五

[一0]https://www.nature.com/articles/d四一五八六-0二四-0三二一九-二

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来(lái)源丨环球科学(ID:huanqiukexue)

作者丨黄雨佳

责编丨杨雅萍

审校丨徐来(lái)、林林

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