科技日报记者 陆成宽
如果地球突然降温十年，森林生态系统将如何应对？记者24日从中国科学院青藏高原所获悉，该所科研人员发现，剧烈的火山喷发带来冷却效应，会强烈影响高寒地区森林生态系统恢复力，在此基础上，他们绘制出全球森林生长响应极端低温的生态弹性图谱。相关研究成果在线发表于《自然·通讯》杂志。
热带大规模火山喷发是少数能引发地球气候系统突变的因素之一，被喷发至平流层的硫酸盐气溶胶，会散射、反射太阳辐射，导致区域乃至全球尺度的温度下降、水循环减弱，给生态系统带来巨大胁迫，并可能引发人类社会动荡。
1809年，热带不明火山发生大规模喷发。1815年4月，印度尼西亚松巴哇岛坦博拉火山喷发，这是人类有记录以来发生的最剧烈的火山喷发，使1816年成为“无夏之年”。“连续的火山喷发使1810—1819年成为近500年来最冷的10年，这为研究极端低温如何影响生态系统弹性提供了独特案例。”论文通讯作者、中国科学院青藏高原所研究员梁尔源说。
利用全球树木年轮数据，研究团队探究了1809年与1815年的火山喷发事件对树木生长与森林生态系统弹性的影响强度与时间。他们发现，强烈的火山冷却效应极大地降低了高纬度与高海拔地区的森林生态系统弹性：火山喷发后5—10年内，高纬度与高海拔地区的树木平均生长量下降超过30%，同时亚洲北部地区森林与欧洲中西部地区落叶松林生长稳定性也显著降低；此外，树木生长产生极端低值的概率大幅上升。
坦博拉火山爆发后生长骤降的树轮样本。
“连续火山喷发对森林生态系统弹性的影响，在北半球中纬度地区延伸时间比高纬度地区更长，尤其在蒙古高原与青藏高原地区，影响时间长且连续，这可能是因为寒冷的同时出现了干旱，导致树木生长更难恢复。”论文第一作者、中国科学院青藏高原研究所副研究员高姗说。
（中国科学院青藏高原所供图）