一項新的網絡分析模擬了乾旱加劇對南美生態系統的連帶影響。在亞馬遜雨林中，每有三棵樹因乾旱而死亡，在這種情況下第四棵樹也會死亡，即使它沒有受到直接影響。這就是最近發表在《美國國家科學院院刊》上的研究發現。

由Nico Wunderling領導的波茨坦氣候行動研究所研究小組採用網絡分析來了解地球上最有價值和生物多樣性的碳匯之一的複雜運作情況。最容易轉變為稀樹草原的地區是在森林的南郊，在那裡，為牧場或大豆而進行的持續砍伐已經削弱了森林的複原力多年。

漣漪效應

由於氣候變化導致亞馬遜流域的干旱期越來越頻繁和嚴重，南美洲的雨林可能會失去雨水，並隨之失去水分供應。森林受到缺雨的威脅，因為它呼吸著水：當下雨時，土壤和植物吸收同樣多的水，並且兩者都通過蒸發和蒸騰作用釋放大量的水。森林通過這種大氣水分循環創造了自己的大部分天氣，在亞馬遜流域產生了多達一半的降雨。而且，儘管它非常有效，但水分循環系統最終取決於最初有多少水被投入到該系統。

研究小組發現，即使乾旱期只是影響到森林的一個特定部分，它所造成的損害也會延伸到該地區之外，其影響程度為1到3倍。因為缺雨會減少水的循環量，鄰近地區的降雨量會減少，使更多的森林部分受到嚴重的壓力。

“更密集的干旱使亞馬遜雨林的部分地區面臨乾枯和死亡的風險。隨後，由於網絡效應，較少的森林覆蓋率導致整個系統中的水減少，因此造成了不成比例的傷害，”Wunderling解釋道。”雖然我們已經調查了乾旱的影響，但這一規則也適用於森林砍伐。這意味著從本質上講，當砍伐一英畝的森林時，你實際破壞的是1.3英畝。”

一個新的氣候常態

氣候科學預測，從2050年起，像2005年和2010年這樣曾經異常乾旱的年份，很可能成為新的常態，到2060年，十年中多達九年會出現百年不遇的干旱。”這些經常性的干旱已經對亞馬遜的水分網絡產生了可量化的變化，”該研究的共同第一作者、馬里蘭大學巴爾的摩郡分校物理學助理教授恩里克-巴爾博薩解釋道。”我們利用這些觀察結果來理解和模擬類似於永久乾旱狀態的未來氣候的後果。”

但是乾旱對亞馬遜內部的森林系統有不同的影響。”在亞馬遜，樹木和森林系統對水的可用性有不同的適應性，因為一些地區通常表現出明顯的旱季，而其他地區則全年都有雨。”波茨坦研究所該研究的共同作者Boris Sakschewski補充說：”我們特別承認這些地方的適應性，因為它們在氣候變化下可能是一種祝福或詛咒。”

Sakschewski補充說：”所以我們發現，即使是亞馬遜森林中適應旱季的部分也不一定能在新的氣候常態下存活下來，而傾覆為大草原或根本沒有樹木的風險很高。對生物多樣性的後果將是災難性的，但對當地、區域和全球氣候也是如此。”

仍有許多工作要做

該研究的共同高級作者、波茨坦研究所臨界點研究的負責人Ricarda Winkelmann說：”然而，我們並不是失去了所有，這是因為森林的很大一部分仍然處於相對穩定的狀態。乾旱期的網絡效應可能僅限於森林東南和西南的某些地區–這些地區恰好是森林已經遭受了人類之手的傷害，在為牧場或大豆開墾森林時。”

Winkelmann說：”我們仍然可以做很多事情來嘗試和穩定亞馬遜，因為保護它和它的生態服務對當地、區域和全球氣候的穩定是最重要的。而我們也知道如何做到這一點：通過保護雨林不被砍伐，以及迅速減少溫室氣體排放以限制全球進一步變暖。”