秘魯太平洋山坡正在變綠但這不是好消息
卡文迪許實驗室(Cavendish Laboratory)的研究發現,秘魯和智利北部太平洋沿岸出現了意想不到的大面積綠化趨勢,對區域環境管理和農業產生了影響。劍橋卡文迪許實驗室的研究團隊分析了過去20年的衛星數據,研究了秘魯和智利北部太平洋沿岸植被的變化。這一地區以其獨特而微妙的乾旱和半乾旱環境而聞名。
分析結果顯示,某些地區的植被出現了積極的增長,即所謂的”綠化”,而另一些地區則出現了消極的趨勢,即所謂的”褐化”。不難看出,植被的變化受到農業和城市發展或土地利用方式變化等因素的影響。
發現顯著的綠化
但更有趣的是,發表在《MDPI 遙感》的研究發現,在過去20 年裡,安第斯山脈西坡的一大片地區正在經歷顯著的綠化。這一地段從秘魯北部延伸到智利北部,全長約2000 公里,隨著時間的推移,植被顯著增加。這種綠化趨勢隨海拔高度而變化,不同的海拔高度有不同的植被類型。
由數學家、地理學家、生物學家和地球科學家組成的研究小組利用2000 年至2020 年的衛星影像觀察了這一地區植被隨時間的變化。他們繪製了450 個數據點,並開發了一個數學模型,以去除人為變化(如陰天)和季節性,並使用統計分析確保只分析具有顯著趨勢的區域。
秘魯安地斯山脈的誇張三維模型,上面疊加了綠帶,綠色區域代表增強植被指數的增加,深色區域代表相對綠化程度較高。資料來源:卡文迪許實驗室雨果-萊帕奇(Hugo Lepage)。
這項研究的第一作者、卡文迪什實驗室的數學家雨果-勒帕吉(Hugo Lepage)說:”我們花了三年時間來整理方法和統計模型,工作非常謹慎以確保真的發生了大規模的事情,而不僅僅是僥倖。”
地面觀測證實衛星數據
為了驗證他們從數據中看到的東西,研究人員進行了多次實地考察,在地面上進行觀測,以證實他們的數字陳述。
卡文迪什實驗室環境物理小組的地理學家尤斯塔斯-巴恩斯(Eustace Barnes)解釋說:「我們從一個非常局部的區域開始,研究採礦對當地植被的影響。令我們驚訝的是,數據顯示該地區正在變綠,而不是變褐。於是,我們把數據放大,發現其他地區也在大規模地變綠。當我們去實地查看時,也觀察到了類似的趨勢」。
除了對綠帶本身的實證觀察之外,研究人員也被其令人驚訝的特徵所震撼。
秘魯安地斯山脈
巴恩斯解釋說:”首先,當我們向南觀察時,綠化帶逐漸升高,從秘魯北部的170-780 米升至秘魯南部的2600-4300 米。這與直覺相反,因為我們預計地表溫度在向南移動和海拔升高時都會下降。”
更令人驚訝的是,這條巨大的綠帶與柯本-蓋革分類法所確定的氣候帶並不一致–柯本-蓋革分類法是一種廣泛使用的、基於植被的經驗性氣候分類系統,而沿海沙漠和安地斯山脈高地的綠化和褐化趨勢卻非常吻合。
“事實上,在秘魯北部,綠帶主要位於與炎熱乾旱沙漠相對應的氣候區。當我們向南掃描綠帶時,綠帶逐漸升高,大部分位於炎熱乾旱的大草原上,最後穿越到在寒冷乾旱的大草原上。這與我們根據這些地區的氣候所做的預期不符。”
影響和結論
這項研究的結果對該地區的環境管理和政策制定有深遠影響。雖然這種綠化的確切原因或導致的後果尚不清楚,但植被的任何巨大變化(指數增加30-60% )都必然會對生態系統和環境產生影響。
巴恩斯說:「太平洋斜坡為秘魯三分之二的國土提供水源,秘魯的大部分食物也來自這裡。植被以及水位和生態系統的這種快速變化將不可避免地對水資源和農業規劃管理產生影響。”