董可馨

人類已經到了必須面對氣候危機考驗的時候了。
全球氣候一直在變化,何以到了氣候危機?關鍵在于,氣候變化的速度大大加快了。
以英國為例,兩年前的一項氣候研究曾表明,“英國在之后幾十年可能會出現40℃以上的高溫,但可能性不大”。然而才過兩年,40.3℃的高溫天氣已在英國出現。
于全球頻現的極端天氣,就是氣候加速變化的突出呈現。
世界氣象組織發布的《2021年全球氣候狀況》報告顯示,去年6、7月份,熱浪與野火席卷北美西部;寒潮和強降雪在北美、俄羅斯和西班牙肆虐;異常降水頻率越來越高,隨之而來的洪水災害,在中國鄭州、西歐的德國西部、比利時東部以及澳大利亞新南威爾士皆有發生;南美洲則承受了干旱帶來的影響,水資源一度短缺,威脅當地人的生存。
聯合國環境署發布的《生物多樣性與氣候變化》報告顯示,目前氣候變化已經成為對地球生物多樣性的主要威脅之一。
氣候對生物影響最重要的觀測指標,在于溫度。
梳理過往歷史,地球歷史上曾發生的五次生物大滅絕,雖然直接成因從隕石撞擊、冰河期來臨、火山爆發、板塊遷移不一而同,但大多都通過氣溫的變化作用于生物,即便是造成恐龍滅絕的小行星撞擊地球事件,更主要的影響還是撞擊揚起灰塵,遮天蔽日,帶來了漫長的全球寒冬。
生態是一個彼此牽連的復雜系統,溫度指標的小小變化,將引發物種間難以預測的蝴蝶效應。一些現象正在被測量和研究,但更多的現象及其潛在影響,仍是一件難以預計的事情。
在所有的極端氣候變化中,范圍最廣、最受到科學家關注的,當屬全球氣候升溫的現象。
《2021年全球氣候狀況》報告顯示,2021年的全球平均溫度比1850—1900年工業化前的平均水平高出約1.11(±0.13)度。2015年至2021年的七年間,是人類有記錄以來第七熱的時候。2020年,新冠疫情導致的全球停擺,降低了二氧化碳排放速度,但當年速度仍然高于過去十年平均速度。
這份氣候報告,主要從溫室氣體濃度、海平面高度、海洋熱含量、海洋酸化(指的是海洋吸收大氣中的二氧化碳后,pH值逐漸降低的趨勢)、冰川變化這幾個維度,關注全球升溫帶來的地球狀況的變化。
對這些指標的觀測,描繪出了一個較為悲觀的未來圖景。數據顯示,海平面的上升速率,在過去30年里翻了一倍,伴隨而來的,是全球冰川的大規模崩解。去年8月中旬,格陵蘭島經歷了一次異常的冰川融化事件,位于格陵蘭冰蓋最高點,海拔約3216米的頂峰站,經歷了有史以來第一次降雨。
氣候變暖背后,更重要的是,動植物的生存正面臨巨大沖擊。
每一種生物都有著不同的溫度舒適區,比如人體適宜的溫度是16~25℃,變溫動物則沒有體內調溫系統,會借助外部環境調整體溫。如果全球氣候變化速度過快,會威脅到某些生物的生存。
2014年,在北美西海岸附近,有至少20個物種的數百萬海星在數月之間突然死亡。研究人員認為,海水溫度上升,超過了海星的舒適生存區間,使它們體內的疾病被激活—熱應激會削弱生物的免疫系統—是構成這次大規模死亡的主要原因。此外,研究海洋疾病的科學家也發現,升高的水溫加重了龍蝦、鮑魚等海洋生物的疾病。
另一方面,氣候條件的迅速轉變,在全球范圍內改變了許多生態規律。《生命的冒險》一書作者、保護生物學家索爾·漢森總結,生物的適應性改變,有兩個大的趨勢:其一,物種向極地方向推進,北半球的往北極方向去,南半球的往南極方向去;其二,向山脈、山脊和其他地形坡度的上方移動。
長時期下形成了彼此交互關系的物種們,面對氣候變化的反應速度都不同,這帶來了復雜的變化和錯配。
而且,不僅是動物會遷移,就連植物也會移動,甚至速度比很多動物還快。
“美國樹木普查”每年都會編寫一個調查報告,計算、測量、辨識全美林地中的幼樹和成年樹,從1980年代以來的歷年報告顯示,很多樹種的地理中心正逐漸向北移動,還有更多的樹的地理中心向西移動,這些樹在追著降雨跑。
氣候變暖帶來的后果一定是壞的嗎?
曾經有一段時間,人們認為地球升溫是一件好事。早在1896年,瑞典科學家、諾貝爾獎得主斯凡特·阿倫尼烏斯(正是他提出煤炭、汽油的消耗,會增加空氣中二氧化碳濃度,從而使地表溫度上升),就樂觀地相信氣溫上升是件好事,至少對農作物是好事,可以使莊稼增收,還能避免冰期。
現在依然有人這么認為,因為全球氣溫的上升確實使一些農作物的種植范圍擴大了,并且也使諸如蘋果之類的一些水果的含糖量增加。但與此同時,病蟲害也隨之北移。
另一方面,不同物種對氣溫變化適應調整的節奏不同,會給生態鏈造成難以預估的復合影響。
升溫的一個后果是,春夏變長、冬天變短,植物會根據這些變化作出相應的調整,但動物往往并不是依據溫度進行反應的,很多時候,它們依靠光線。這就會造成一種生態鏈時間差。比如,花朵在蟲鳥到來之前就開花了,對于蟲鳥來說,這意味著它們進食花粉和花蜜的時間減少了,會直接影響它們后代的數量,進而影響與之相關的物種。最危險的是那些依賴單一資源或關系的物種,它們調整和適應的能力比較差。
總的來說,長時期下形成了彼此交互關系的物種們,面對氣候變化的反應速度都不同,這帶來了復雜的變化和錯配。
而在氣候環境波動劇烈的時代,物種演化又再次回到了達爾文意義上的前進方向:適者生存。
溫度升高,事關有機體如何分配自己的時間和能量。例如,樹木會通過提高呼吸率來應付高溫。在高溫天氣下,非洲野犬會減少白天捕獵的時間,熱帶螞蟻也會放棄從雨林樹冠穿行這種溫度過高的覓食路線。
不過這種調整,常常會帶來一些副作用。比如,蜥蜴是一種冷血動物,靠曬太陽來調節體溫,但如果天氣太熱了,它們就會躲避太陽,如果它們每天退回陰涼處的時間過長,那么長此以往,繁殖就會減少。
此外,應對氣候變化,動物還有一種策略:遷徙。
目前,已經由人類觀測到的氣候驅動的生存區轉移,多達上萬例。科學家預計,全部物種的25%~85%正處在遷徙過程中。據索爾·漢森在其著作中的數據,近年來在北加州海岸線一段,37個物種在僅僅4年的時間里,平均向北移動了45千米,包括藤壺、海參、蝸牛、螃蟹、海藻、寬吻海豚等。
氣候變化對動物的影響還體現在,加速了生物演化的進程。在蘇格蘭,斑點木蝶長出了更大的翅肌,以便北飛到更遠的地方;在芬蘭,隨著積雪減少,更有生存優勢的棕色灰林鸮,而不是灰色灰林鸮,出現率更高了。
能夠適應極端天氣的物種,被更多地保存了下來。例如,在颶風常見的地方,蜥蜴的腳趾墊通常更大,而具有好斗性的蜘蛛,則能在風暴后生存下來。
從地球生態的角度來說,氣候總在變化,這是一個平常且自然的現象,但眼下我們正在經歷的氣候“變臉”,其形成過程卻存在爭議,主要有兩方面的觀點:
一種觀點認為,目前的全球氣候變暖,事實上是地球氣候變化自然周期的一部分。比如,地質學家、瑞士籍華人許靖華就認為,目前的全球暖濕化趨勢是地球脫離小冰川期后的自然趨勢,這對人類來說是好事。
另一種觀點是,人類活動強勢改變了氣候地理環境;尤其是,燃燒化石燃料造成了全球氣候變暖。
無論怎么說,氣候變化在人類歷史上始終是一種強大的驅動因素,深刻地形塑著人類社會。只是,很多時候它不以直接的方式介入我們的生活。
在許靖華所著的《氣候創造歷史》一書中,他提出“史前史與歷史上的人口遷徙,其起因都是氣候的周期性變化”。他甚至發現了氣候與人類歷史之間更直接的聯系:比如,全球冷化時期,邊緣可耕作地區的民族,如印歐人、日耳曼人、亞洲北部人等,都必須到其他地區尋找更肥沃的土地;而在全球暖化時期,人口過剩和貪婪成為征服和殖民的動機。這一時期見證了全球殖民主義的擴張。
在許靖華所著的《氣候創造歷史》一書中,他提出“史前史與歷史上的人口遷徙,其起因都是氣候的周期性變化”。
據他的研究,氣候對人類社會的影響還體現在人口統計數字上。公元1000—1300年這三百年間,歐洲人口持續增長,但是自從小冰川期開始后, 14世紀前半葉人口數量大幅減少,在經歷了大瘟疫、大饑荒后,整體人口增長相當緩慢。在中國,明朝覆亡的重要原因則是連續8年的大旱引發了饑荒,促成了農民起義。在當時,明朝正處于小冰川期最寒冷的階段,肥沃的中原地區成為了沙塵盆地。
研究氣候與人類歷史的學者,更是頻繁地提到古羅馬的覆滅與氣候變化之間的聯系。為之,學者們還提出了“古羅馬氣候最優期”的說法:古羅馬的擴張,在公元前幾百年和公元后最初的幾個世紀中,正好處在一個溫暖、潮濕、穩定的氣候中;氣候最優期不僅擴大了耕種范圍,還提高了土地的生產力,使得人口向外擴張。
但到了公元150年前后,“古羅馬氣候最優期”接近尾聲,氣候開始變干、變冷,古羅馬的國運也隨之衰退,開始了三個世紀的動蕩和混亂。
到了查士丁尼時代,地球進入“晚古小冰期”階段,氣候變得異常寒冷。當時的人寫過一份“無夏之年”的報告,其中寫道:“正午時的身體沒有影子,最熾烈的熱力變成了極度溫和的虛弱。這不是短暫的日食,而是至少持續了一整年的日食……我們度過了一個沒有風暴的冬天、沒有溫暖的春天、沒有炎熱的夏天。”糟糕的氣候條件,使農作物歉收,加劇了瘟疫。
但氣候并非直接作用于人類,導致文明崩潰。用凱爾·哈珀在《羅馬的命運:氣候、疾病和帝國的終結》一書中的話來說,“人類技巧與自然之間的緊張關系不斷積累,直到以后的某一個時刻才會被突然釋放”。它是和經濟、社會、政治、生態交織,所以研究自然氣候與人類社會的因果性是一件頗為麻煩的事;不僅如此,就是研究氣候本身,也已經足夠困難了,人類如今連準確預測天氣都還不能很好做到。
生態系統是復雜的,單一因素的變化會引起蝴蝶效應般的連鎖反應,精準測量是困難的。從考古來看,同樣是氣溫升高,同樣的一個物種,挺過了氣候變化更劇烈的時候,卻在后來沒那么劇烈的時候突然消失,這就不是氣候變化這一單一因素所能解釋的。
地球氣候會持續變化,如同它的全部歷史那樣,地球也總會適合某些生物居住。接下來,是不是還適合人類居住,人類又要怎么適應,到了該認真考慮的時候。