作为地球上生物多样性较为丰富的地区之一，巴西大西洋森林中每50种动植物就有一种栖息于此。
该地区的生物群落已因森林砍伐和栖息地变化而受损。
自欧洲人抵达巴西以来，超过80%的天然植被已被破坏。
预计巴西大西洋森林在未来50年内的变化将超过自上一个冰河时代以来的任何时期。
巴西大西洋森林是地球上生物最具多样性的地区之一。大约每50种植物和陆生脊椎动物中就有一种仅生存于此，别处再无分布。
该森林绵延约3000公里，沿巴西大部分海岸分布，并向内陆延伸至阿根廷和巴拉圭境内。其惊人的多样性源于多种生态系统的镶嵌分布，包括天然草原、热带雨林、适应寒冷冬季的古老森林、雾气弥漫的山地“云雾林”等。
然而，其令人触目惊心的生命丰富度正处于严重危险之中：该生物群落已因数个世纪的森林砍伐和栖息地变化而支离破碎。如今，我们对地球气候系统造成的剧烈扰动，可能在数十年内对大西洋森林生态系统造成比过去数千年间任何自然变化都更大的破坏。
目前，大西洋森林仅存碎片化的区域。在剩余森林面积中，仅有四分之一距离开阔地超过250米，即在人行道上步行三分钟的距离。远超80%的天然植被自欧洲人抵达巴西以来已遭破坏，部分大西洋森林生态系统面临各半的崩溃几率，即在50年内。
全球变暖带来了另一重威胁。地球气候一直在变化，但本世纪的扰动很可能会比人类此前经历过的任何变化都更大、发生得更快。气温升高和降水变率增大将给大西洋森林南部带来特别严峻的挑战，该地区的生态系统是一种脆弱的平衡：物种既有来自温暖热带的，也有适应严寒冬季的，但几乎全都依赖持续的水分。
通过研究过去预测未来
气候变化将如何影响大西洋森林南部？为了解答这一问题，我与英国、瑞典和巴西的同事展开合作，将未来半个世纪的变化置于21,000年的背景之中加以考察。回顾过去或许看似是一种出人意料的选择，但它提供了关于生物如何应对重大气候变化的最佳、甚至可能是唯一的具体数据。
在过去21,000年间，地球轨道的周期性变化使我们的星球从末次冰期的顶峰过渡到较为温暖的全新世。如果我们能够在逝去的千年中找到未来气候状况的回响，并厘清物种与生态系统如何应对这些状况，我们便能改进对未来可能走向的预测。为此，我们的研究汇集了过去和未来气候的重建与预测、30种关键森林和草原物种的数据，以及数十处记录了过去气候和植被变化的地点（如埋藏在沼泽泥层中的化石花粉）。我们的发现令人深感忧虑。
正如人们所预料的，我们的数据显示，巴西南部自末次冰期以来一直在逐渐变暖。大约21,000年前，整个区域几乎都具有与今日高地地区相似的气候类型，即温带且夏季温暖，但这一气候带随时间推移而逐渐萎缩，低地则转变为更为炎热的气候类型。与此同时，热带雨林气候带始终局限于该地区的北部沿海，并随年代而时有扩张或收缩。
然而，若不对碳排放加以控制，未来50年内每一种气候类型的变化都将超过我们所考察的过去任何一个3000年时段。全球气温的上升将使较为炎热的低地气候类型比千年来的任何时候都扩张得更远、更快。热带雨林气候的大幅扩张可能使其出现在自末次冰期之前以来便不曾分布的地区。而那些自我们研究开始以来一直占据的区域将被迫让出，凉爽的高地环境将缩减至21,000年以来的最小范围。
但这些剧烈的气候变化将对大西洋森林本身意味着什么呢？可以肯定的是，其结果不会简单明了。物种与生态系统会随时间推移以杂乱的方式发生变化。生态意外十分常见，尤其是在气候与当前状况差异最大的时候——物种可能在当前回避的条件下意外繁盛，或者组成与今天所知任何群落都截然不同的群落。
我们的研究发现，南部大西洋森林生态系统的组成随时间推移发生了大量变化的证据，同时还有两个时期出现了大片奇特且出人意料的植物群落。这两个时期恰好对应气候变化最为剧烈之时。第一次发生在约12,000年前，当时世界正从末次冰期过渡至较为温暖的全新世。第二次则可能发生在我的有生之年。
到2070年代，我们研究区域北部和东部的大片土地可能会失去其已承载21,000年或更久的耐寒物种，例如古老而标志性的南洋杉（一种活化石）将被更耐温的热带树种取代，形成一种当前较为罕见的群落组合。
我们的模型表明，在高排放的21世纪，大西洋森林南部超过100,000平方公里的区域，其物种组成所受气候驱动的变化将比过去21,000年中任何其他时期都更为剧烈。令人担忧的是，我们发现有迹象表明这些变化可能已经在发生，暖适应植物群落正开始将其耐寒的邻居推向更高的山坡。
我们的研究为理解巴西大西洋森林提供了有益的视角，既有助于了解其过去的变化，也有助于预判其接下来可能的走向。但我们的结果也清楚地揭示了依赖过去情景的局限性：即便跨越数万年的历史，也难以用来理解我们正在剧烈改变的人造未来气候所产生的影响。尽管森林砍伐已带来长达数个世纪的重创，巴西南部大西洋森林最严峻的考验或许仍在前方。
