北极变暗:污染致阳光减少,西伯利亚原始森林大片死亡

新的研究表明,西伯利亚北部的空气污染阻碍了阳光并减缓了北方森林的生长

俄罗斯污染最严重的城市,也是世界上最北端的城市诺里尔斯克,对那里的树木年轮进行研究后发现,当地矿山和冶炼厂的空气污染至少部分制造了一种被称为“北极变暗”的现象。

与“全球变暗”类似,这种更广泛的区域效应发生在空气污染、火山喷发和尘埃等微小颗粒聚集在大气里时,它们部分吸收或散射太阳能,并干扰了阳光的可利用性,影响蒸发和地貌水文学。

长期观测和卫星测量表明,自本世纪中叶以来,到达北极表面的太阳辐射量有所减少,但目前尚不清楚这是否是由于该地区的人类污染造成的。

如今,经过近一个世纪的繁重,无节制的开采,诺里尔斯克附近的枯死树木面积已蔓延至100公里,但将不断缩小的森林与日照减少联系起来的研究尚属首次。

“尽管在欧洲大部分地区已经成功解决了硫排放和森林枯竭的问题,但对于西伯利亚而言,我们仍无法看到其影响,主要是由于缺乏长期的监测数据。”剑桥大学环境系统分析师Ulf Büntgen解释道。

该地区是世界上污染最严重的区域之一。因此,研究人员通过阅读诺里尔斯克市周围生活和死去的针叶树的上万个年轮,试图重建这片原始森林的生活史。

他们使用木材和土壤化学方法,绘制了诺里尔斯克在九十年里环境破坏的发展地图

“我们可以看到,由于污染水平的上升,诺里尔斯克附近的树木在1960年代开始大量死亡,” 研究人员的模型使用到达地面的阳光辐射来表征大气中的空气污染,提供了“有力的证据”,证明自70年代以来,北极变暗大大延缓了树木的生长。

不幸的是,由于大规模的大气环流模式,我们知道污染物倾向于在北极大气中累积,这意味着北部的生态系统可能特别容易受到整体全球污染的影响。

Büntgen说:“令我们惊讶的是,工业污染的影响范围很广——破坏程度表明了北方森林的脆弱性和敏感性。鉴于该生物群落的重要性,北高纬度地区的污染水平可能对整个全球碳循环产生巨大影响。”

污染也不是对这些珍贵生态系统(有时被称为地球的“肺”)的唯一威胁。气候变化似乎也正在改变北方森林的多样性,而每年更密集,更频繁的野火正在吞噬西伯利亚的大片土地,进一步加剧了区域性空气污染。

进一步的研究应着眼于空气污染如何通过直接吸收太阳辐射或通过其对云的影响间接吸收太阳辐射来减少日照。

考虑到这些北方森林作为碳汇的重要性,以及它们看起来又如此脆弱,作者呼吁进一步了解工业排放对世界最北端森林的长期影响。

这项研究发表在《生态快报》上。

原文:https://www.sciencealert.com/tree-ring-study-finds-air-pollution-is-so-bad-it-s-dimming-the-sun-and-slowing-tree-growth

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