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欧洲和亚洲的森林更容易遭受寒潮的破坏

欧洲和亚洲的森林更容易遭受寒潮的破坏

ETH的研究人员发现,气候变化正在增加植物不适应这种温度变化的地区发生晚霜的风险,使欧洲和亚洲的一些森林面临更大的破坏风险。

苏黎世联邦理工学院克劳瑟实验室发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一项新研究发现,气候变化使欧洲和亚洲的温带树木面临更大的春末寒潮风险,而春末寒潮威胁着生态系统、农业和经济。

早春气候变暖导致树木在一年的早些时候长出叶子。最近的估计显示,在本世纪余下的时间里,这种换页的进步可能平均长达两周。早出叶使树木更容易受到晚春霜冻的严重损害,因为嫩叶更容易被冻死。新的研究表明,这种晚春霜冻的发生正在增加。

预测未来的风险

最显著的风险增加发生在晚春霜冻并不频繁的地区:欧洲和东亚的沿海和东部地区。在这些地区,许多当地的树木都是“机会主义的”,在短暂的变暖之后就长出了叶子。这表明,气候变化将导致晚春霜冻发生率与树木应对霜冻策略之间的不匹配。因此,研究人员预计35%和26%的欧洲和亚洲温带森林在未来将变得越来越容易受到春季霜冻的影响。该研究的主要作者康斯坦丁·佐纳说:“我之所以开始研究霜冻风险,是因为我注意到在我德国的家里到处都是枯死的树叶。一些物种具有抗性,另一些则易受影响。我想展示全球差异和进化适应,发现霜冻风险在欧洲和东亚增加最多。”苏黎世联邦理工学院Crowther实验室的Thomas Crowther是这项研究的资深作者,他说:“通过提供春末霜冻风险的定量和空间明确的理解,这项研究可以为农业、林业和环境决策提供有价值的指导。”

霜冻风险影响经济和气候变化

全球变暖与过度炎热的天气和夏季热浪有关。然而,气候变化将加剧各种极端天气,寒流也不容忽视。2017年3月,一场寒流导致华盛顿特区一半的标志性樱花树死亡,这些樱花树是在今年2月反常的温暖天气后提前开放的。同年,史无前例的温暖期促使西欧在四月晚霜之前出现植被。据MunichRe报道,这次霜冻事件对自然和人工种植的植物造成了严重的破坏,总共造成了约33亿欧元的经济损失,其中只有18%得到了保障。

叶子受损导致的光合作用减少也有助于增加大气中的碳。受损的树木不能吸收那么多的碳。

这项新的大数据研究分析了60年里世界各地每小时的温度,并绘制了近1500个物种对霜冻的易感性。将每年的霜冻发生与全球范围的植物特征结合起来,研究人员可以预测森林在气候变化下对晚霜事件的脆弱性。

这些地图显示,这些寒流在北美通常比在欧洲和亚洲更频繁。这主要是由于北美缺乏东西走向的山脉,使得墨西哥湾的温暖期和北极地区的寒冷期可以不受阻碍地跨越大陆,造成了短期内的温度变化。研究还发现,在历史上容易出现春霜风险的地区,比如北美,许多树木都采取了某些保护措施。这些“谨慎”的树木只有在经历了足够的温暖后才会落叶。这一警告为防止霜冻损害提供了宝贵的保障,霜冻损害会影响它们的生长、繁殖和生存。

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