毛毛虫粪便与气候之间的惊人联系

一本关于一只饥饿毛毛虫的经典儿童读物明智地省略了吃完所有美食后自然产生的过程：浪费。事实证明，至少有些毛毛虫是被低估的碳排放贡献者。如果你想象的是小奶牛和毛毛虫放屁飘过以太，那可不完全是这样。这个过程要曲折得多。

一篇新论文汇总了加拿大安大略省 43 万平方公里区域 32 年的数据和卫星图像，研究了以树叶为食的昆虫（即食叶昆虫）的排泄物。该论文今天发表在《自然通讯》杂志上，结论是舞毒蛾幼虫（ Lymantria dispar ）和帐篷毛虫（ Malacosoma americanum ）间接贡献了碳排放，因为它们富含氮的排泄物最终会进入附近的水体。

克拉克大学地理学教授克里斯托弗·威廉姆斯 (Christopher Williams) 表示：“这是一项强有力的研究，建立在数十年的同类工作基础之上，他没有参与这项研究。很高兴看到这项研究追踪到昆虫落叶的新驱动因素，这些因素代表了我们整个景观中正在扩大的干扰。”

就像《好饿的毛毛虫》中的主人公一样，舞毒蛾和帐篷毛毛虫喜欢大嚼美食，吞食树叶以获取碳。更重要的是，它们不挑食，落叶树和针叶树的叶子都吃。当这些毛毛虫咀嚼树叶时，它们会吸收树叶中的碳和氮。由于氮没有用处，这些元素就变成了废物，被称为粪便。

“毛虫吸收氮气，然后将其从尾部排到地表上，”剑桥大学全球变化生态学教授、论文作者之一安德鲁·塔内扎普 (Andrew Tanentzap) 说。

含氮量高的粪便会被冲入附近的水体。氮会刺激细菌生长，而细菌则会排放二氧化碳。另一方面，碳通常会为藻类提供营养，所以湖泊中的藻类会减少，因为碳含量较少。湖中的藻类以碳为食，而细菌则以氮为食，因此吸收了所有粪便的湖泊会获得所有的氮。以这些氮为生的细菌随后会排放碳，而碳会进入大气。虽然这些湖泊充满了氮，但它们的碳含量并没有达到平衡，因为毛虫会把这些氮全部吃掉。Tanentzap 说，在过去的 32 年里，他看到在昆虫爆发期间湖泊中的碳含量减少了 30%，而氮含量则增加了 100% 以上。

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Tanentzap 表示，昆虫爆发是指超过 50% 的区域被小动物啃食树叶。根据论文中使用的数据，在某些地区，这种情况大约每五年发生一次，但在其他地区，这种爆发发生得更频繁。舞毒蛾和帐篷毛虫分散在整个北美东部，因此它们并不局限于调查区域。这种现象很普遍，但后果尚不清楚。Tanentzap 旨在进一步研究可能排放多少碳等因素。“我很想做的研究是测量这种影响，即湖泊与大气之间碳交换的整个湖泊规模，”Tanentzap 说。

至于这种粪便效应是好是坏，“这有点儿好坏参半，对吧？”Tanentzap 说。如果社区想要抵消碳排放，他们可能会求助于杀虫剂。然而，他们必须考虑这些后果。如果社区想要抵消毛毛虫造成的碳排放，他们必须考虑使用杀虫剂的后果。

虽然碳排放的另一个贡献者的想法似乎令人担忧，但克拉克大学的威廉姆斯表示，这并不会引起他的担忧。他认为这项研究并不是气候变化的另一个贡献者，而更像是气候变化影响的一个例子。“这更像是对我们所看到的一些气候变化的反应，”他说。“它允许这些昆虫和害虫以不同于过去的方式影响生态系统。”

Tanentzap 强调，这一发现并不是对气候行动的号召，而是提醒我们一切都是相互关联的，无论它们最初看起来有多么不同。