2022-07-06 14:57:27

西伯利亚苔原可能会在本世纪中叶消失

由于全球变暖,北极的气温正在迅速攀升。因此,西伯利亚落叶松森林的林木线稳步向北推进,逐渐取代了广阔的苔原,而苔原是独特的动植物组合的家园。阿尔弗雷德·魏格纳研究所的专家们现在准备了一个计算机模拟程序,以冻原为代价,来模拟未来这些森林将如何扩散。他们的结论是:只有一致的气候保护措施才能让大约30%的西伯利亚苔原存活到千年中期。在其他所有不太有利的情况下,这个独特的栖息地预计将完全消失。这项研究刚刚发表在《eLife》杂志上。

气候危机在北极尤为严重:在过去的50年里,北极的平均气温上升了2摄氏度,远远超过了其他任何地方。这种趋势只会持续下去。如果采取雄心勃勃的温室气体减排措施(排放情景RCP 2.6),到本世纪末,北极的进一步变暖可能会被限制在2摄氏度以下。根据基于模型的预测,如果排放量保持在较高水平(假设RCP 8.5),我们将看到北极地区夏季平均气温的急剧上升——到2100年,将比今天的正常水平高出14摄氏度。

亥姆霍尔兹极地和海洋研究中心(AWI)阿尔弗雷德·韦格纳研究所的极地陆地环境系统部主任乌尔里克·赫茨胥教授说:“对北冰洋和海冰来说,当前和未来的变暖将会产生严重的后果。”“但陆地上的环境也将发生巨大变化。随着已经在缓慢变化的林木线在不久的将来迅速向北移动,西伯利亚和北美广阔的苔原将大幅缩小。在最坏的情况下,到本世纪中叶,冻土带将不复存在。在研究过程中,我们对俄罗斯东北部的冻土带进行了模拟。我们关心的核心问题是:为了保护苔原作为动植物的避难所,以及其对土著民族文化及其与环境的传统联系的作用,人类必须遵循什么样的排放路径?”

冻土带是一个独特的植物群落的家园,其中大约5%是特有的,也就是说,只有在北极才能找到。典型的物种包括高山白杨、北极**以及像柳树和桦树这样匍匐的灌木,所有这些都已经适应了严酷的当地条件:短暂的夏季和漫长而艰苦的冬季。它还为珍稀物种提供了家园,如驯鹿、旅鼠和北极大黄蜂等昆虫。

在他们的模拟中,Ulrike Herzschuh和AWI建模师Stefan Kruse博士使用了AWI植被模型LAVESI。Kruse解释说:“LAVESI的不同之处在于,它允许我们在单个树的层次上显示整个树线。”该模型描绘了西伯利亚落叶松在苔原过渡地带的整个生命周期——从种子生产和分布,到发芽,再到完全长成的树木。通过这种方式,我们可以非常真实地描绘出在变暖的气候中前进的树木线。”

这些发现说明了一切:落叶松森林可以以每十年30公里的速度向北扩散。由于邻近的北冰洋,冻土带无法转移到更冷的地区,它将日益缩小。由于树木不能移动,每棵树的种子只能到达有限的分布半径,最初植被会明显落后于气候变暖,但随后又会赶上。在大多数情况下,到本世纪中叶,今天的苔原只会保留不到6%;只有在采取雄心勃勃的温室气体减排措施的帮助下,才有可能节约大约30%的温室气体。否则,西伯利亚曾经4000公里长、完整的苔原带将缩小为西部的泰米尔半岛(Taimyr Peninsula)和东部的楚科奇半岛(Chukotka Peninsula),相隔2500公里。有趣的是,即使大气在千年的过程中再次冷却,森林也不会完全释放出以前的苔原地区。

“在这一点上,这对西伯利亚苔原来说是生死攸关的问题,”世界自然基金会德国分会保护区域和气候变化/俄罗斯北极项目经理伊娃·克莱贝尔斯伯格(Eva Klebelsberg)谈到这项研究时说。“只有制定非常雄心勃勃的气候保护目标,才能拯救更大的地区。即便如此,在最好的情况下,最终也会有两个独立的避难所,它们的动植物种群规模较小,极易受到干扰的影响。这就是为什么我们在这些地区加强和扩大保护措施和保护区是重要的,以便为苔原无与伦比的生物多样性保存避难所,”Klebelsberg补充说,他与阿尔弗雷德·韦格纳研究所合作,是建立保护区的倡导者。“毕竟,有一件事是明确的:如果我们继续照常经营,这个生态系统将逐渐消失。”


随着海冰的消失,一个绿色和棕色的北极出现了


更多信息:
Stefan Kruse等人,rego 苔原公司没有什么机会 在接下来的1000年里 eLife(2022)。DOI: 10.7554 / eLife.75163

期刊信息:
eLife

所提供的
阿尔弗雷德韦格纳研究所

引文:西伯利亚苔原可能在千年中期(2022年,5月27日)消失

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