中新網北京4月29日電 (記者 孫自法)科學家對地球第三極地區最新完成全面“體檢”的報告——《第三極環境科學評估報告》,28日由聯合國環境規劃署在中國科學院青藏高原研究所北京部以線上線下結合方式全球發布。包括為報告作出主體貢獻的中國科學家在內,科學家們在報告中開出“藥方”指出,鑒于第三極氣候和環境的復雜的相互作用,需要多學科交叉融合的手段來應對許多挑戰。
地球第三極高山生態系統脆弱影響“亞洲水塔”
地球第三極包括青藏高原及其周邊地區,西至帕米爾-興都庫什山脈,東至橫斷山脈,北至天山和祁連山,南達喜馬拉雅山,是“亞洲水塔”,擁有世界上最大的高山生態系統。第三極總面積超過5百萬平方公里,冰雪覆蓋面積約為10萬平方公里,是地球上除南北極以外最大的“冰雪儲存庫”。
第三極地區作為世界上最高的生態系統,發育有14座世界級山峰,為超過1.2萬個湖泊和10多條大江大河流域提供了淡水水源。因其遼闊的面積和復雜多樣的生態系統,第三極在氣候變化、水文循環和陸表環境過程變化方面意義重大。它不但是重要的“亞洲水塔”,還有具有全球重要意義的高山生態系統和生物多樣性,對多個民族和國家都有重要意義。
第三極的高山生態系統脆弱,全球變暖對該區的影響遠遠高于其他地區,在全球變暖的背景下,該區冰川加速融化,冰崩和冰湖潰決事件頻發。環境變化直接影響著“亞洲水塔”的穩定性,進而威脅生態系統、生物多樣性和普通老百姓的日常生活。需要更好的理解氣候變暖及其對生態系統影響背后的科學,以便給決策者提供減緩災害、適應變化方面的信息和建議,實現區域可持續發展。
氣候變化等四方面列出多學科研究群體共識
《第三極環境科學評估報告》類似于聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)和生物多樣性和生態系統服務政府間科學政策平臺(IPBES)的工作,是關于第三極環境變化的首個綜合評估報告,它從氣候變化、水體、生態系統和生物多樣性及人類活動影響四個方面列出多學科研究的群體共識。
冰芯和樹輪古氣候指標顯示,第三極氣候經歷多個冷暖事件,并在過去兩千年里呈現整體變暖和變濕的特征。變暖開始于19世紀晚期,在20世紀進一步加劇,并在本世紀達到峰值。與變暖趨勢相似,降水增加開始于20世紀,并在繼續。變暖和變濕的趨勢都得到過去幾十年來對第三極觀測數據的支持,同時強調了季節和區域差異,較高海拔區增溫更明顯,以及極端降水事件的降水量不斷增加。
作為溫度和降水量變化的結果,第三極地區的冰川面積和物質量都有所減少,空間表現為喜馬拉雅地區的冰川物質損失更多,而第三極腹地的冰川物質損失較少。這種變化還導致近年來冰凍圈相關的自然災害頻發,還有跡象表明未來隨著氣候的變化,自然災害發生的頻率還會增加。積雪厚度、面積和持續時長在過去幾十年里有所減少。同時,第三極地區的主要河流徑流量大部分都有增加趨勢。流量的變化與降水格局和冰川消融補給因素密切相關。
第三極具有多樣的生態系統,其最主要的生態系統是草地、灌木和苔原,其次是森林、農田和濕地。森林面積在2005年占總面積的11.5%,正在由初級森林轉變為次生森林。農田主要位于拉薩河和年楚河流域,種植一年一熟農作物。森林和濕地孕育著巨大的陸地和水生生物多樣性,提供了各種各樣的生態系統功能。第三極地區的生態系統一直在變化,表現為生長季提前,植被覆蓋度增大,生產力提高。植被覆蓋度擴大增強了土壤的涵養水分能力,而一度經歷了凍土活動層增厚、凍土溫度增加的第三極,其主要河源區的沙漠化面積也在擴大。土壤質量整體惡化的趨勢和水土流失的狀況在進入21世紀后有所改善。
第三極地區外部的人類活動,包括諸如黑碳排放、重金屬污染和持久性有機污染物等的空氣污染,對該區環境造成負面效應。已有研究發現,印度季風、西風帶和局地環流系統(例如山谷風)都可能從不同的源區傳輸污染物到第三極上空。盡管目前第三極地區的黑碳、重金屬和持久性有機污染物等大氣污染物含量與城市相比相對較低,但有上升的趨勢。大氣污染物從周邊國家傳輸到第三極不僅對人類健康有害,還加速了冰川消融。
第三極是世界上生物多樣性最豐富的地區之一,這里有地球上稀有和瀕危動植物物種。盡管地球上生物多樣性面臨較大的威脅,其種族滅絕率高達20%左右,第三極的脊椎動物物種滅絕率約為9%,植物物種滅絕率約為5%。由于一些第三極地區國家的保護,還有一些物種的數量有所增加,如普氏原羚和藏野驢。目前有必要普查該區的生物物種,獲取生物多樣性的基礎數據,加大跨境保護力度,增強大眾保護意識,進一步提高監測和管理能力,加強法制力度,推進保護手段的有效性和長久性,建立針對外來入侵物種的預警機制,從而減緩氣候變化帶來的生態學效應。
未來更暖和更濕氣候會帶來不可忽視的后果
科學家通過模型預測指出,第三極的氣溫在21世紀晚期將比參考時段(1995-2014)上升1.4-5.6℃。如果全球增溫幅度在本世紀末期維持在1.5℃,那么隨海拔升高而加劇的增溫將達1.8±0.4℃,相應的,模型預估降水量將在21世紀末增加6-15%,但區域和季節差異將一直存在。模型還預估西風帶主導區冬季降水和季風區夏季降水都將進一步增加。
科學預測表明未來更暖和更濕的氣候會帶來不可忽視的后果。在下一個世紀,冰川冰儲量將快速減少,第三極地區東南部的冰川物質將比現在減少2/3。此外,下一個世紀積雪面積也將大幅減少,進而對河流徑流的季節補給產生顯著影響。第三極地區河流的總徑流量將有所上升,季風主導區的河流徑流增加幅度大于西風主導區。這個空間差異主要是徑流補給源的差異所致,季風區以降水補給為主,而西風區以冰川融水補給為主。在以冰川融水為主要補給源的流域,未來的徑流量將普遍上升,在到達峰值后將穩步下降,這是因為升溫造成的冰川退縮不再足以供給足夠的冰川融水。這個拐點何時出現取決于區域變化、增溫速率以及冰川冰儲量,且因河流而異。
溫度和降水量的這些預估變化的多米諾效應顯著影響冰凍圈和水圈,進而影響生態系統和生物多樣性。溫度和降水量的增加將提升植物光合作用和凈生產力。而未來的凈生產力隨區域而變,從東到西遞減。植被生長和主要物種變化引發的“變綠”還會影響反照率和太陽輻射,進而產生正反饋。
植被分布將向更高海拔進軍。生態模型預估認為這種趨勢將顯著增加生存區間狹小的物種和氣候敏感區其他物種(如高原沙蜥)的滅絕風險。該報告強調,“因此,我們需要在堅持以證據為準繩的管理措施同時,加強保護措施。”科學家們在《第三極環境科學評估報告》中強調說。
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