全球湖泊也正在升溫威脅生物多樣性和生態系統功能
一項新的研究表明，由於人類造成的氣候變化，到本世紀末，全球湖泊將面臨前所未有的暖化。熱帶湖泊將最先經歷這種無類比條件，表層和底層都會受到影響，對生物多樣性和生態系統構成嚴重威脅。
湖泊以其豐富的生物多樣性和重要的生態功能而聞名，但它們正面臨著一個令人擔憂的趨勢：氣溫迅速升高。由全球湖泊學家和氣候模型專家組成的研究小組最近在《自然-地球科學》（Nature Geoscience）雜誌上發表的一項研究警告說，如果人類引起的氣候變暖以目前的速度持續下去，到本世紀末，全球湖泊的表層和底層都可能出現前所未有的大範圍變暖，遠遠超過以前觀測到的任何情況。
研究使用了最先進的氣候電腦模型（群落地球系統模型，第2 版）模擬的湖泊溫度數據，時間跨度為西元1850 年至2100 年。這是首個同類模型，它以與大氣相結合的方式捕捉了湖泊系統的動力學和熱力學。
科學家們並沒有將電腦模型只運行一次，而是在韓國最快的電腦之一（基礎科學研究所的”Aleph”）上運行了100 次過去到未來的模擬。
無模擬湖泊水溫條件示意圖。黑色曲線表示100 個電腦模型模擬的模擬平均水溫，對外部作用力（火山、氣溶膠、溫室氣體濃度）做出反應，灰色陰影表示自然發生的湖泊溫度變化範圍。資料來源：基礎科學研究所
每次模擬都會產生略有不同的自然氣候變異性，同時也會對溫室氣體濃度增加造成的人為暖化效應做出反應。透過這種集合建模方法，科學家能夠將自然發生的湖泊溫度變化範圍與人為幹擾造成的溫度變化範圍區分開來。這使得研究團隊首次估算出湖泊溫度永久性超過自然界限的時間–這種情況稱為無模擬條件。
研究的第一作者黃磊博士（現任職於中國北京首都師範大學）曾在韓國釜山的國際基礎科學聯合會氣候物理中心從事博士後研究，他強調，平均而言，到本世紀末，全球湖泊將面臨無模擬氣候。不過，全球出現的時間各不相同。當全球暖化達到~2.4°C（高於工業化前的條件）時，擁有豐富生物多樣性的熱帶湖泊將首先經歷前所未有的狀況。
雖然地表變暖會影響淺湖層中的物種，但有些生物會垂直遷移，以尋找更合適的熱棲息地。因此，也必須考慮氣候變暖如何滲透到次表層。 “我們的研究顯示，在頻繁的湖泊混合事件中，變暖訊號迅速向下傳播，熱帶湖泊次表層同步出現了無模擬條件。與此相反，高緯度湖泊透過分層作用部分屏蔽了次表層對地表暖化的影響，從而延遲甚至有時阻止了深層無模擬氣候的出現，」該研究的通訊作者、英國班戈大學NERC 獨立研究員Iestyn Woolway 博士說。
“無模擬湖氣候的後果是深遠的。”這項研究的合著者、國際基礎科學學院氣候物理學中心主任阿克塞爾-蒂默曼（Axel Timmermann）教授評論說：”它們會導致未來生態系統的嚴重破壞。重要。
編譯自/ ScitechDaily