安第斯山脉的森林为何对于应对气候变化至关重要

树木和森林在碳循环（即二氧化碳在大气中的移动）中发挥着巨大作用。由于砍伐森林和燃烧化石燃料等活动，现在大气中的二氧化碳含量是工业化之前的 2.5 倍。厄瓜多尔美洲大学的生态学家 Francisco Cuesta 说，如果没有森林，我们将面临更多的二氧化碳。

本月， 《自然通讯》杂志发表了一项研究，该研究由包括库埃斯塔在内的 28 名科学家组成，研究了碳循环过程在安第斯山脉热带和亚热带森林中的展开情况。

“我们发现安第斯山脉的森林起到了碳汇的作用，这意味着它们可以从大气中吸收碳，从而有助于调节气候变化，”主要作者、哥伦比亚国立大学森林科学副教授阿尔瓦罗·杜克在给《大众科学》的一封电子邮件中写道。

杜克写道：“安第斯地区被公认为‘地球上最热的热点地区’。”该地区拥有惊人的多样性，以及地球上其他地方找不到的物种。他说，这项研究强调了该地区的生态重要性。

加州大学圣克鲁斯分校环境研究助理教授朱凯（未参与这项研究）表示：“之前森林碳汇的证据主要来自温带或低地热带森林。”朱凯表示，这项研究提供了高海拔热带森林的数据。“它提供了重要的发现，即安第斯山脉的森林是一个强大的碳汇，甚至可以抵消森林砍伐造成的碳排放。”

库埃斯塔表示，这里有一个描绘碳封存的简单方法：如果你注意到一棵你熟悉的树最近长大了，那是因为通过光合作用，这棵树从大气中吸收了碳并将其转化为生物质。从宏观上看，这个过程可能产生巨大的影响。库埃斯塔说，在过去的一个世纪里，科学家们已经认识到亚马逊以及非洲和东南亚的低地热带森林在清除大气中的二氧化碳方面发挥着关键作用。但如今，亚马逊正危险地接近成为碳的净排放者，而不是碳汇；其他森林已经成为碳排放者。

库埃斯塔说，科学家们开始怀疑：如果亚马逊正在降低其去除二氧化碳的速度，那么“低地以外的其他生态系统会发挥什么作用呢？”

该研究分析了 1991 年至 2017 年在安第斯山区森林地块收集的树木普查数据，这些地区包括哥伦比亚、阿根廷、厄瓜多尔、秘鲁和玻利维亚的部分地区，海拔从 500 米到 3500 米不等。该团队还使用 Google Earth Engine 分析了 2003 年至 2014 年之间的森林覆盖变化。在对所有一定直径的树木进行标记、测量和采样后，该团队使用一系列方程式将树木大小随时间的变化转化为碳收益。

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研究小组的发现表明，安第斯山脉的森林正在吸收大量的碳。“平均而言，这些森林吸收和储存的碳比低地和亚马逊还要多，”库埃斯塔说。“之前，我们认为情况恰恰相反。”

作者认为，多种因素可能在产生这种增强的碳吸收方面发挥作用，包括空气中二氧化碳的增加以及从山体滑坡和自然资源开采等压力因素中恢复，这些因素可能引发更善于锁定碳的新物种的接管。

杜克说，气候变化也促使新树生长到山上，而其他树木则正在死亡，而这些低地树木将来可能能够储存更多的碳。

“由于树木物种需要追踪山区的全球变暖趋势，安第斯山脉地区甚至可以通过增加‘嗜热’物种来增加总体碳储量，从而使整个生态系统成为未来潜在的碳避难所，”他写道。作者表示，为了实现这一点，需要允许这些低地物种向上迁移——这可以通过恢复工作来鼓励，也可以通过生态系统破碎化来阻碍。

当然，如果气候变暖持续，库埃斯塔指出，整个情况可能会发生巨大变化。“在过去的四五十年里，我们已经升温了 1 摄氏度，”他说。但如果气候变暖持续，有可能在某个时候，“这些生物将不再发挥碳汇的作用。”