高溫與乾旱正造成森林死亡

撰文:克雷格.威爾許 CRAIG WELCH

你在這片灼傷的森林哩,第一個會注意到的是色彩。沒多久前,位於美國黃石國家公園南邊的這一方土地,還是灰燼與松樹焚毀後的一片黑白。去年夏天,小腿高的樹苗和顫楊幼苗,將大地染成了螢光綠。紫色的柳蘭和血紅的布法羅莓,在一段段燒黑的原木周圍冒出頭來。 2016 年,貝瑞大火吞噬掉懷俄明州 84 平方公里的林地,五年後,這塊烤焦的土地對大火的回應,就跟洛磯山脈的森林數千年來的回應一樣:進入重生的季節。

孟妮卡.透納正在分類記錄這番復甦。在一個酷熱的 7 月天,身為威斯康辛大學麥迪遜分校生態學教授的透納,用捲尺在地面拉出 50 公尺長的範圍,並緩緩地沿線前進。她和一名研究生正在計算捲尺兩側 1 公尺內的所有美國黑松幼苗。附近不知潛伏著多少森林居民:加拿大馬鹿、騾鹿、駝鹿、狼。

兩位學者的腳邊小樹叢生,通常只需走幾秒鐘的距離,他們卻花了快一個小時。最後,他們數到了 2286 棵小樹。這個地點每公頃長出了17 萬 2000 棵松樹。「黑松幼苗就是這樣,」透納說:「轟轟烈烈地復出。」

然而在前一天,在旁邊另一片燒焦的森林中,透納記錄到的卻是令人不安的事。地上長出來的不是大量的新生松樹幼苗,而是花朵、禾草與結塊泥土的組合。在一處50公尺長的樣區哩,透納只看到16棵小松樹,在另一處則只有9棵。

這兩片森林幾乎一模一樣。在貝瑞大火之前,兩處都曾在南北戰爭時期遭到火吻。但兩者間有一個區別。松樹比較少的那個地方後來在 2000 年又燒過一次。那次大火過後長出來的樹,尚未成熟到能結出足夠的種子,又在 2016 年被燒了個精光。在這個地方,貝瑞大火並未使松樹林重新播種,而是徹底改變了地景,新的地貌可能會維持數百、甚至數千年。

JEFF FROST


SUE CAG

黃石公園反映的是一個全球趨勢。隨著氣候變遷,野火愈來愈大、愈來愈熱,也愈來愈頻繁。2019年和2020年的澳洲森林大火,燒掉了跟佛羅里達州一樣大的地方。然而在最初的慘重損失後經常被忽略的是樹木死後所發生的事:如今許多森林很難復原。這種情形同樣不限於黃石公園,也未必都是火災造成――但確實是由氣候變遷所引起。

在許多地方,森林不再能靠著自己的力量更新了。世界上某些最重要的森林正在轉變成新的樣貌。有些可能根本長不回來。

地球在過去 1 萬年間 損失了三分之一的森林――其中半數都是在 1900 年後消失的。我們為了木材砍伐森林,我們為了種田和養牛砍伐森林,我們清除土地以建造房子和馬路。從全球角度來看,自 1980 年代的高峰時期以來,森林砍伐的情況已經減少,但各地區的趨勢不盡相同。在曾為了種植油棕而砍倒森林的印尼,原始林的消失數量自 2016 年以來減少了。然而在巴西的亞馬遜地區,自 2020年 8 月到 2021 年 7 月損失了 1 萬 3000 平方公里的雨林,比前一年多了 22% 。自 1990 年以來,全球砍掉的森林比美國的森林還多。

現在,化石燃料排放正以其他重大方式改變森林分布。隨著二氧化碳與其他溫室氣體造成地球暖化,地球上估計約 7 萬 3000 個樹種中,有一些正往兩極和更高的山區移動,並且牽動其他生物一同遷移。綠赤楊、柳樹和矮樺正在北極地區從北歐往加拿大擴張。樹長得更快了,因為吸收了額外的二氧化碳―― 這是光合作用的關鍵原料。地球的這種「綠化」,到目前為止協助減緩了氣候變遷。

但氣候變遷也在造成樹木死亡。讓森林科學家愈來愈不安的是日益頻繁的極端事件――火災、更猛烈的風暴、蟲害,以及最值得注意的嚴重高溫與乾旱,這兩者會惡化其他所有事件的影響。這些通常史無前例的異常事件,會迅速造成大規模的樹木死亡,並讓從末次冰期存在至今的森林徹底改頭換面。

「有許多機制在促使地球上的森林生長得更快、吸收更多二氧化碳。」猶他大學的生物學家威廉.安德瑞格說。但是這些機制 「跟把地球上的森林拉向危險邊緣、造成更多樹死亡和更多碳排放的機制,基本上是相互拉鋸的。」

那些已經陷入危險的森林,只是地球上 3 兆棵樹和 40 億公頃森林中的一小部分。氣候變遷帶給森林的威脅,仍比不上伐木和土地開墾,但這項威脅正在快速增長。「隨時間過去,這個小部分會變得多大、何時會超越另一個部分?」馬里蘭大學利用衛星監測森林的馬特‧漢森問道。

問題在於,我們還無法量化全球氣候衝擊的規模。衛星資料顯示,從1982到2016年,地球上有樹林覆蓋的地區其實增加了7%,面積比墨西哥還大。但這並不代表森林的壯快良好:這項數據並未區分天然森林和商業栽植,像是把雨林清除後,以農作為目的種下的數百萬棵棕櫚樹、桉樹與松樹。同時這項資料也沒有顯示哪些森林是遭到鏈鋸砍伐,哪些是因為氣候相關事件死亡。

目前還沒有電腦模型能預測氣候會如何改變全球的森林――以及森林儲存的碳反過來會對氣候產生什麼影響。「對這部分的掌握,地球系統模型向來表現得不怎麼樣。」與聯合國政府間氣候變遷委員會( IPCC )合作的氣候科學家查理.寇文說。他們的 11 個模型裡面,只有 2 個有把火災和植物的地理遷移納入考量。

MATTHEW ABBOTT

全球樹木的數量並不是唯一重要的事。氣候變遷幾乎在一夜之間重新形塑了世界各地的森林,即使是在有政策保護它們的地方也一樣。這發生得實在太快,我們還看不出後果。我們失去的樹木各種類型與大小都有,但是最大且最古老的樹吸存了最多的碳,不但對生物多樣性重要,也最難長回來。「大樹的重要性高得不成比例,又無法迅速被取代――如果真能被取代的話。」美國地質調查局的榮譽退休科學家奈特.史蒂文森說。

這會影響到我們所有人。人類與樹木相互連結。我們從樹冠上爬下來,用木材生火。紙張和印刷機的誕生,讓文學與科學能蓬勃發展。樹木餵養我們、為我們遮風蔽雨、賜予我們藥物。我們仰賴著樹木,不管是以它們為驚奇與靈感的來源,還是在這個嘈雜的世界裡為我們紓壓。

我最喜歡的避風港之一,是奧林匹克半島的霍河溫帶雨林,距離我在華盛頓州的家四個小時車程。在那裡,地上長滿了閃閃發亮的蕨類,而枝幹上披著翠綠苔蘚的古老北美雲杉和大葉楓則遮住了天空。在這樣的地方能看見的東西已經夠複雜了,但人類也開始察覺在我們看不見的地方還有多少事情發生。森林中的樹木不是孤立的個體,它們透過地底下的真菌網路,在不同物種間共享養分和資訊。它們對彼此說話,傳遞化學訊息,警告害蟲入侵與其他危險。

原始林是會合作的,華盛頓大學的博士後研究人員真船可麗娜不久前和我走在霍河雨林中時這麼跟我說。她推測,在高處的樹枝間可能也存在一個縮小版的真菌網路。她發現樹冠層的苔蘚底下有土壤,古老大樹的現生樹枝上冒出小樹――「森林裡的迷你森林。」她說。她擔心,就算是這麼古老、比人工林豐富那麼多的地方,都可能因為一次太熱、太長的乾季而迅速改變。

阿拉斯加的融雪時間過早,已導致阿拉斯加扁柏失去保暖覆蓋,讓寒流凍壞了樹根,造成數千棵樹死亡。根據 IPCC 最新的報告,自 1945 年以來,氣候變遷引起的高溫與乾旱也造成了非洲薩赫爾、摩洛哥西南部和美國西部多達 20% 的樹死亡。美國西部數量最多的八個樹種中,有五種光從 2000 年以來就大幅減少,主要是因為火災與蟲害。受創最嚴重的就是美國黑松。

「在氣候變遷的時代,森林比我們以為的脆弱多了。」克雷格‧艾倫說;他是地景生態學家,也是孟妮卡‧透納的研究合作對象,去年從美國地質調查局退休。 20 年來,他致力使大眾警覺這項危機。透納擔心這些森林永遠無法恢復。但在那次飛行中,她開始相信羅姆不久前所提出的說法:黃石本來就該這樣。

過去許多人認為,黃石公園的火勢之所以變得那麼猛烈,是因為一個多世紀前消防員開始壓制野火,讓森林裡擠滿了多餘的樹,像引火柴一樣。這在美國西部某些地方是事實。然而羅姆發現這裡向來是每隔很長一段時間會發生一次嚴重大火。「沒有太常發生火災,即使在還沒開始壓制野火前就是這樣了,」有天早上他在公園裡告訴我:「這真的讓人有點震驚。」

ANTOINE BOUREAU
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