野生动物的灭绝,会加剧全球变暖?
2019-09-29 13:00

野生动物的灭绝,会加剧全球变暖?

原本来自anthropocenemagazine.org,中文版首发于微信公众号:我是科学家iScientist(ID:IamaScientist),作者:Brandon Keim,译者:李珩,编辑:悲催的铊宝宝,审稿:Yuki,封面:视觉中国


众所周知,全球变暖的一大元凶是二氧化碳。为了缓解全球变暖的问题,除了控制人类活动产生的大量二氧化碳之外,保护森林植被也得到了重视。因为森林中的植物能通过光合作用将二氧化碳中的碳转化成自己生长所需的有机物,从而有效减少空气中二氧化碳的含量。这种能力就是植被的固碳能力。


人们一直以来都非常重视植物和藻类的固碳能力,然而却忽略了动物的重要作用。实际上,动物“间接”的固碳能力在自然界也占据着一席之地。随着科学家们对此了解得越来越深入,他们渐渐明白物种灭绝也是造成气候问题的重要一环。有两项新研究为这种观点提供了强有力的证据支持。


象群数量减少间接导致储碳量降低


第一项研究发表在《自然·地理科学》(Nature Geoscience)[1],由意大利的托斯卡纳大学的生态学家法比奥·贝扎吉(Fabio Berzaghi)领衔完成。研究人员先进行了假设:大象践踏植被,推倒树木,并不断为森林创造“开口”,为生长速度缓慢的植被留出生长空间,由此形成生长速度更慢,密度更大的植被群落特征。


为了验证假设,研究者们搜集了刚果盆地两个森林的数据(包括林木尺寸和木材密度)。参照数据信息后建立了模拟模型,将大象对森林的影响状况加入森林模型中,看到了大象在长期的森林演替过程中起到的重要作用,与之前假设的情形一致——大象活动改变了森林结构。


大象践踏植被,推倒树木,并不断为森林创造“开口”,为生长速度缓慢的植被留出了生长空间|tontantravel


这种影响会带来森林储碳量的变化吗?为了研究这个问题,科学家们根据这些数据设计了计算机模型,计算验证表明,标准的象群密度约为每平方千米一只。如果符合这个标准的话,相当于每公顷森林的地上生物量能增加45吨左右,相应的会带来森林储碳量的变化。


假设情况相反,也就是森林象如果灭绝了,生长速度缓慢的植被就不得不与生长迅速并且大量蔓延的植被竞争,这就将会导致地上生物量减少7%。


这意味着森林的储碳量会减少30亿吨,这个数量相当于整个英国14年的碳排放量。然而这只是问题的冰山一角,更糟糕的情况是,19世纪初在中非森林的象群数量估计有100万,而现在这个数量已经下降到10万,并且还在持续迅速下降的趋势。


热带食水果动物与储碳量关系


在另一项发表在《自然·科学报告》(Nature science Reports)上的研究中,泰国农业大学(Kasetsart University)的生物学家Wirong Chanthorn 带领研究人员模拟了东南亚热带森林中动物灭绝后的情形。


尽管已有研究证实南美森林中动物种类和数量会对于森林储碳量产生巨大影响,但东南亚的动物种类和数量是否也会对森林储碳量产生类似的影响仍然存疑。一些科学家认为,东南亚的森林包含更多由风吹散种子长成的树木,降低了动物对森林储碳量的影响。


泰国的雨林景观|Pixabay


然而Chanthorn和同事们注意到,实际上南亚的森林里并没有那么多设想中的风媒树种,所以那里的树种传播可能更多地由动物完成。这样一来,就必须直面那里的动物群落可能存在特殊问题——由于人类活动的影响,导致动物种群或种类极速减少,或从生态群落中消失。


这个现象与个别物种灭绝不同,它包括整个地区,甚至是世界范围内的动物种群功能性的消失。这种现象最终会影响到森林植物的种类和数量,对森林的生物多样性造成严重的影响吗?对森林储碳量会产生多大程度的影响呢?


为了调查这个问题,他们选择了泰国考艾国家公园(Khao Yai National Park)——一个多年来没有砍伐和狩猎,仍然保持了完整的动物群落特征的公园——进而考察了该公园方圆30公顷的森林中的每棵树。


他们发现,被调查区域大约三分之一的地上碳(约4600吨)存储在树木中。这些树木种子传播者,是长臂猿、猕猴等灵长类动物,以及犀鸟、黑鹿、熊和亚洲象等大型以水果为食的动物。研究人员的模型显示,假如灵长类动物消失,地上储碳量将减少2.4%。以水果为食的大型动物减少的话,也会造成类似影响。


“这些数据甚至都是乐观估计。”研究人员提醒道,“我们的模型会自动填补动物减少、分散后留下的空缺,但实际情况未必如此。”


犀鸟|Pixabay


Chanthorn的研究团队警示道,鉴于该地区的灵长类动物的灭绝是“在不久的将来可能发生的现实”,并且该地区偷猎者的主要目标是大型哺乳动物,所以有理由对南亚森林的储碳量潜能产生忧虑。更糟糕的是,当人们发现物种中发生这一变化,导致物种大量消失或灭绝的后果时,森林储碳量早已随之进一步缩小了。


常以果实为食的长臂猿|Pixabay


到目前为止,为应对气候变化人们研发了多种森林管理项目,然而其中大多数都忽略了动物的重要性。“没有野生动物种群做植物种子的散播网络,就无法发掘森林潜在储碳量的最大潜能。”研究人员最后写道。


这条准则不仅适用于亚洲,也适用于地球上的每一片森林。


参考文献:

[1] Fabio Berzaghi  , Marcos Longo  , Philippe Ciais   , Stephen Blake, François Bretagnolle, Simone Vieira, Marcos Scaranello, Giuseppe Scarascia-Mugnozza and Christopher E. Doughty . Carbon stocks in central African forests enhanced by elephant disturbance.  Nature Geoscience 2019-06-15 


原本来自anthropocenemagazine.org,中文版首发于微信公众号:我是科学家iScientist(ID:IamaScientist),作者:Brandon Keim,译者:李珩,编辑:悲催的铊宝宝,审稿:Yuki,封面:视觉中国

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