2017年,南美一家大型航空公司的飞行员圣地亚哥·博尔哈拍摄到这张亚马逊上空闪电的震撼照片。最新研究显示,大规模毁林已导致亚马逊盆地的雷暴减少。
一项发表在《全球变化生物学》上的新研究显示,每年有超过3.2亿棵树被闪电击中致死,若计入被闪电引发的风暴大火吞噬的树木,这一数字还会呈指数级增长。该研究首次建立了计算闪电导致树木死亡的全球模型。
由慕尼黑工业大学的安德烈亚斯·克劳斯牵头的研究人员称,数十年来,政策制定者一直低估了闪电的影响。而且,正如许多预测所指出的,若随着气候变暖,闪电频率增加,这种被忽视的威胁可能会变得更大。
研究人员将闪电称为“森林中的沉默杀手”:当树木被闪电击中时,损伤可能是内在的——其组织会从内到外被“烧焦”。尽管树木可能还能挺立一段时间,但它正在慢慢死亡,且没有任何外在迹象。在茂密的森林中,这些死亡的树木隐匿在树冠中,与背景融为一体。科学家们早就知道闪电会导致树木死亡,但不知道具体数量。单个森林的实地观察只能略见一斑,却无法在全球范围内建立关联。
然而,克劳斯的团队采用了不同的方法。他们没有依赖实地考察,而是开发了一个全球植被模型,并将其与全球闪电分布数据相结合。随后,他们研究了树木被闪电击中后的反应,包括存活数量、死亡数量和恢复过程的持续时间,评估了闪电造成最大破坏的时间,以及它在全球范围内对森林健康的影响。克劳斯说:“我们现在不仅能估算出每年因闪电死亡的树木数量,还能确定受影响最严重的地区,并评估其对全球碳储存和森林结构的影响。”
科学家们报告称,全球变暖正迫使占据北半球大部分地区的北方森林向北退缩,形成大片开阔林区,这些区域发生特大火灾的风险高得多。
科学家们警告,全球变暖可能意味着,占据北半球大部分地区的北方森林面临闪电袭击和气候引发的特大火灾的风险会高得多。
除了导致树木死亡,闪电还会扰乱碳平衡。
研究显示,与闪电相关的树木死亡每年会释放0.77到10.9亿吨二氧化碳,几乎与野火中活体植物燃烧释放的12.6亿吨相当。具体来说,每年野火释放的总碳排放量(包括枯木和土壤物质)约为58.5亿吨。目前,大多数树木损失发生在热带森林。这些地区全年都有频繁的闪电活动,尤其是在刚果盆地和亚马逊等区域。热带树木通常更高大,更易被闪电击中,但这种模式可能会发生变化。
“大多数气候模型预测,未来几十年闪电频率会增加,因此值得更密切地关注这种在很大程度上被忽视的干扰因素,”克劳斯说,并补充道,这种增加不会均匀分布。模型预测,温带和北方地区(如加拿大、俄罗斯和美国部分地区)的闪电也会更频繁——这些地方的树木历史上很少受到闪电影响。已经因干旱、高温和虫害而承受压力的森林,可能很快会面临另一个挑战。而且,由于寒冷地区的树木生长速度较慢,它们从闪电造成的损失中恢复可能需要数十年。
与野火不同(野火通常可通过卫星观测到,并会留下大片痕迹),闪电导致的树木死亡可能很隐蔽:它们逐个发生,分散在森林地面上。实际上,这使得它们更难监测——也更容易被忽视。《木材中心》了解到,这项研究是首次尝试量化这种破坏,这意味着需要重新思考森林的建模方式。研究人员称:“闪电可能不像野火那样引人注目,但它的隐性影响可能会对全球森林及其支撑的碳循环产生持久影响。”想了解更多木业信息,欢迎关注木材之家mucaihome.com。