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新衛星數據揭北極綠化機制複雜 不只與氣溫上升有關

2020/2/3 — 18:06

隨著全球暖化加劇,兩極生態未來將會有巨變。最新刊於《自然氣候變化》的研究指,全球氣溫上升會令北極的無樹凍原 (tundra) 被綠化,其植被亦會延伸至當地其他地區,而涉及機制比想像中更為複雜。

有關北極凍原

北極凍原氣候非常潮濕,因位置緯度高,植物生長季非常短、冬季長而酷寒;表層泥土下為永久凍土層不適合木本植物生長、分解作用緩慢、生產力、多樣性都很低,但其他生物數量卻可以很多。

由來自 36 個研究國際組織 40 個學者組成的研究團隊以無人機和衛星技術,從高空了解北極凍原的植被變化,從數據學界亦可了解歐亞大陸,以及北美州這些北半球的氣溫變化如何改變植被。

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由於北極夏季氣溫上升,冰雪比過去更早融化,植物在春季更早長葉,生得更高,原本並非凍原的地區也開始出現植物。團隊發現這些北極綠化地區不單是因為地表變暖造成的反應,而是與融雪時間、地表濕度差異、雲量與日照角度等八個因素有關。

有參與研究的北亞利桑那大學訊息、電腦和網絡系統學院教授 Scott Goetz 指,研究對人類了解全球氣候變化非常重要,凍原植物是正在暖化的大氣與冰凍的土地底的巨大碳匯的屏障。

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他又指,植被的生產力是是北極系統中決定陸地碳與大氣交換平衡的三個組成部分之一。另兩個則是土壤微生物分解土壤有機物時的呼吸作用,以及會燒毀植被與土壤有機物、向大氣釋出大量碳的山火,前者同時會令永久凍土更快融化。

同學院的助理研究教授 Logan Berner 補充,過去估算北極地區植被生產力面對大量挑戰。近幾十年,學界一直依賴美國國家海洋和大氣管理局 (NOAA) 衛星,但近年有更多其他衛星數據可以使用,因此可更精準地解決北極綠化問題。

團隊指,綠化代表植被生長系統性地增加,增加吸收大氣中的碳,團隊亦希望進一步了解當地植被棕化現象 (browning) ,當棕化出現時代表植物生產力下降,現象亦與極端溫度變化、乾旱和山火等因素有關。

北極植被生產力改變也會影響如馴鹿和駝鹿等野生動物的活動,以及依賴這些動物皮毛與肉類生存的原住民社區生活模式。 Goetz 指,研究的最終目的是為了解衛星如何提供更多北極極植被從大氣吸碳量,以及永久凍土融化和山火釋出的碳量差異,期望新的數據可改善相關研究的準確性。不過,團隊未有實際計算當地因綠化或棕化造成的碳量變化。

來源:
Phys.org, Global science team on red alert as Arctic lands grow greener, 31 January 2020
Northern Arizona University, NAU scientists help chart a path to understand how Arctic vegetation is changing, 31 January 2020

報告:
Myers-Smith, I.H., Kerby, J.T., Phoenix, G.K. & et al. (2020). Complexity revealed in the greening of the Arctic. Nature Climate Change 10, 106–117. doi: 10.1038/s41558-019-0688-1

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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