本文最初发表于 High Country News。
生态系统与其说是风景画,不如说是马赛克,由随着时间推移而生长和变化的不同部分组成。在健康的森林中,近期扰动(如火灾或伐木)的区域与草地和灌木丛、快速生长的树木和几百年的成熟森林并存。但这些生态模式需要一种已不复存在的气候稳定性。
由于人为引起的气候变化,加州的森林马赛克正在消失。根据 去年7月发表在《AGU Advances》杂志上的一项研究,自1985年以来,该州的森林树冠覆盖率损失了近7%,约合1700多平方英里。这比优胜美地国家公园还要大。特别是,加州西南部山区的森林树冠覆盖率损失了14%。
该研究的首席作者、犹他大学地球系统科学家Jon Wang表示,按目前的速度,“一百年后,我们将损失近20%的森林。这相当于南加州所有森林消失,或南塞拉山脉所有森林消失。”
如今,千年古树的火灾恢复间隔只有十年或更短。王说,加州的森林“将再也没有机会成为老龄林”。相反,它们可能“长期处于发育不良的状态”。干旱化意味着,曾经被认为相当防火的森林,如老龄沿海红杉,已无法依靠潮湿的天气条件来防火。
加州许多巨杉(数千年来与火共存的古树)的戏剧性消失,尤其让王的研究合著者、加州大学欧文分校地球系统科学家James T. Randerson感到不安。
“你可以推断出森林将发生什么,”Randerson说。“这是可怕的。”
“你可以推断出森林将发生什么。这是可怕的。”
为了追踪加州森林过去几十年的变化,研究人员使用了机器学习,训练了一个算法来识别自1985年以来每隔几天拍摄的卫星图像中的植被类型。该算法区分了树木死亡的三个原因:野火、伐木和干旱。结果发现,加州树冠覆盖率的消失,绝大多数是由于野火,而非干旱或伐木。
蒙大拿大学火灾生态学家Philip Higuera(未参与该研究)表示,这项研究提供的大量数据很重要。“能够量化不仅来自火灾,还来自森林枯死和木材采伐的变化——能够同时进行这三项——非常有价值,因为它有助于将它们置于整个加州的背景下,”Higuera说。
需要明确的是,野火仍然是西部地区健康森林生态系统的自然组成部分,可控烧毁是森林管理的重要工具。但加州存在火灾赤字。殖民者扑灭了原住民的火灾管理实践,导致燃料不断堆积,从而引发了越来越具破坏性的火灾。如今,加州城市天文数字般的住房成本促使人们搬进森林,火灾随之而来。这些火灾与干旱相结合,正在迅速改变加州的生态系统。
通过有效的火灾管理,一些北加州森林可能最终会重新生长。但在南部山区,那里即使没有火灾,森林也因干旱胁迫而死亡,灌木丛可能会永久取代树木。
这项研究的一个局限性是其时间尺度。“从卫星数据使用的角度来看,三十五年是一个漫长的研究,但在森林发育和生态系统变化的背景下,它仍然相对较短,”Higuera说。王和Randerson也警告说,这项研究没有模拟未来的火灾恢复情况,因此在得出这些生态系统变化是否永久性的结论之前,还需要做更多工作。
与此同时,加州正 提出一项雄心勃勃的计划,目标是到2045年实现温室气体净零排放。王说,目前碳抵消市场非常侧重于植树造林。但他的数据表明,加州可能不得不降低其期望。“我们可能正在走向一个‘保护现有事物’的范式,”他说。