气候变化可能并未像我们想象的那样消灭那么多物种

人类正在通过全球科学实验来检验生态系统，即气候变化。随着生物喜欢的气候海拔升高或向极地移动（或彻底被破坏），它们正在转移到新的栖息地，并以人类大约 1,000 倍的速度灭绝。

生态学家尚未确定有多少物种能够经受住这种变化（无论是通过迁移还是适应），又有多少物种会灭绝。他们的预测差异很大，气候变化将导致 0% 到 54% 的物种消失。这些估计中的许多都是基于计算机模型，这些模型试图根据物种的理想气候随着气温升高将移到何处来预测灭绝。但周一发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究回顾了过去，以了解迄今为止 500 多个物种对气候变暖的反应，然后利用这些模式预测未来的衰退。华盛顿大学生态学家 Lauren Buckley（未参与这项研究）表示：“这篇论文很好地建立在 [先前的预测] 基础上，使用了物种随时间变化的实际观测数据。最近有大量研究表明，在了解物种如何应对气候变化时，我们需要超越平均气温。”

该团队从已经记录的局部灭绝开始。他们使用了数十年的调查数据，调查了 538 种植物和动物，这些物种生活在海拔梯度上，例如从山谷到山顶。大多数调查都在温带气候区，但 538 种物种中的大多数都是热带物种（因为热带地区的物种更多）。生态学家观察了调查地点不同时期的气候条件——温度和降水量。通过比较物种灭绝的地点和未灭绝的地点，他们可以看到是什么样的气候变化导致了物种的灭绝。

他们发现，夏季气温的急剧上升往往是物种灭绝的主要原因。因此，即使某个地点的年平均气温几乎没有变化，如果最高温度随着时间的推移急剧上升，这种变化也可能使植物或动物种群灭绝。事实上，物种灭绝的地区年平均气温变化往往小于没有物种灭绝的地区。“我们发现，年平均气温是人们总结气候变化的一种非常普遍的方式，但实际上有点误导人，”这项研究的合著者、亚利桑那大学的生态学家约翰·维恩斯说。“最高温度似乎才是导致气候变化导致局部物种灭绝的真正原因。”

接下来，生态学家使用全球气候模型来观察在不同排放情景下调查地点的温度和降水量将如何变化。他们考虑了物种在新条件下会如何生存，并根据他们在历史数据中发现的模式进行分析。在历史气候分析中，他们估计，当最高温度上升 0.519ºC 时，给定地点的一半物种会灭绝，而当最高温度上升 2.860ºC 时，95% 的物种会灭绝。

当他们假设物种需要向高海拔地区迁移才能适应理想的气候时，到 2070 年，57% 到 70% 的物种将灭绝。但这一假设与过去调查记录的现实不符。在那些报告中，植物和动物在它们能够舒适地处理的事情方面具有一定的灵活性，能够适应更温暖的环境，生态学家称之为“生态位转移”。考虑到这种记录的恢复力，维恩斯发现，随着预测的未来气候变化，只有 16% 到 30% 的物种会灭绝。他指出，“通过结合扩散率和生态位转移，我们实际上认为我们已经得出了相当精确的估计，即未来气候变化可能导致多少物种灭绝。”

与之前研究的悲观预测相比，这算是一个好消息，但前景仍然不容乐观——尤其是对于热带物种而言。在未来的气候预测中，这些生物的境况尤其糟糕。在低排放情景下，热带动植物灭绝率为 20%，而温带动植物灭绝率为 5%。在高排放情景下，热带物种灭绝率为 36%，温带物种灭绝率为 18%。“热带地区年最高气温上升，这实际上导致了许多物种灭绝，”维恩斯说。“不幸的是，大多数物种都生活在热带地区。”

造成这种差异的可能原因是热带物种适应了一年四季变化不大的温暖潮湿环境。“这些热带物种已经进化到这种非常恒定的环境，它们无法很好地应对气候变化或极端事件的增加，”巴克利说。“除了考虑环境变化有多大之外，我们还需要思考它们对环境条件的敏感程度。”

维恩斯表示，未来他希望更详细地了解这些灭绝地点的情况。虽然高温与物种灭绝最为相关，但它们不一定是物种灭绝的直接原因。相反，这可能是更复杂的原因。例如，温度升高可能会影响食物供应或导致疾病增加，然后这些因素导致物种数量下降。此外，对于生态位变化，维恩斯表示，尚不清楚这些变化是物种简单的适应（比如更多地待在阴凉处）的结果，还是进化出对新条件的耐受力。

这项研究确实表明了人类对数百个物种的命运有多大的控制力。“例如，如果我们遵守《巴黎气候协定》，[灭绝率]可能会低至 16%，”维恩斯说。“如果我们不遵守，情况就不太好。根据气候变化的程度，我们可能会失去三分之一甚至一半以上的物种。”