沙漠正变得越来越热、面积越来越大。保护“生物土壤结皮”可阻止沙漠扩张

A desert landscape
Deserts are also susceptible to climate change effects.Image: Unsplash/Juli Kosolapova
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  • 谈到气候变化,人们往往忽视沙漠;但随着气温升高,沙漠已成为地球上最脆弱的地区之一。

  • 沙漠脆弱的土壤结皮孕育着数百万微生物,没有它们,其他沙漠生物将无法生存。

  • 如果这种生物土壤结皮消亡,沙漠就会扩张并吞噬肥沃的农业用地。

  • 美国的一个项目正通过在专门的农场重新培育生物土壤结皮,并将其用于为沙漠“植皮”,帮助遏制这一趋势。

想到气候行动,你可能会想到拯救雨林,或保护岛国免受海平面上升的威胁。但也请关注沙漠,它们或许会被证明是所有生态系统中最脆弱的。

推动气候变化的气温上升,在全球沙漠中体现得最为明显。科学家预测,气温超过56°C的“超高温和极端高温”事件将在本世纪下半叶频繁出现在中东和北非。

如今,新的研究揭示了极端高温如何摧毁全球沙漠中的生命。

沙漠土壤结皮中的微生物维系着其他所有沙漠生命。Image: Unsplash

生活在沙漠中的动植物依赖地表的保护层——生物土壤结皮,因为其中富含微生物。真菌、地衣、苔藓、蓝绿藻及其他微生物通过蓄水和产生养分,在沙漠自然生态系统中发挥着至关重要的作用;这些养分供植物到小型哺乳动物等其他生物利用。

科学家原以为,这些微小生命已经进化到能够适应极端气温,因此可以在气候变化中存活。但一项针对美国西南部沙漠地区的研究表明,它们比此前认为的更加脆弱。

美国地质调查局(USGS)的研究团队在介绍研究结果时写道:“由苔藓、地衣和蓝细菌组成的生物土壤结皮,是许多干旱地带群落的重要组成部分。”这些研究结果基于每年两次对沙漠土壤结皮进行的采样。

临界点

研究团队结合自身工作与早期研究,得以利用长达53年的数据。他们得出结论:沙漠生物土壤结皮正逼近一个可能无法恢复的临界点。他们已经发现,沙漠土壤中的地衣数量急剧减少。

为保护原始沙漠环境,研究区域一直受到保护,免遭放牧。但科学家如今表示,气温上升“可能会部分抵消数十年来防止扰动的保护成效”。

如果生物土壤结皮消亡,依赖它的植物和动物也会随之消失。这最终将导致沙漠扩张并吞噬肥沃的农业用地。联合国估计,每年已有1200万公顷肥沃土地流失,其中很大一部分是被不断扩张的沙漠吞噬。

科学家表示,生物土壤结皮覆盖地球表面的12%。领导这项最新研究的美国地质调查局生态学家丽贝卡·芬格-希金斯(Rebecca Finger-Higgens)告诉Science.org,一种能够固定土壤中氮的地衣,所占生物土壤结皮的比例已从1996年的19%降至如今的5%。

她在采访中表示,要拯救生物土壤结皮,需要“大规模的气候减缓策略”,包括减少化石燃料使用和二氧化碳排放。“否则,我们能做的也不多。”

其他研究警告称,如果不紧急采取气候行动,到2070年全球25%至40%的生物土壤结皮将消失。“如果失去生物土壤结皮,土壤稳定性、植被和野生动物都会受到重大影响。”美国犹他州自然保护协会的苏·贝拉甘巴(Sue Bellagamba)说。

这种生物土壤结皮“沙漠植皮”或可拯救全球干旱地带的生命。Image: 自然保护协会/马特·鲍克

为沙漠植皮

她所在的机构参与了一项工程,旨在在生物土壤结皮农场重新培育生物土壤结皮。随后,他们将利用这种结皮为沙漠“植皮”,修复犹他州峡谷地国家公园中天然生物土壤结皮已经消失的区域。

在亚利桑那州和加利福尼亚州修建道路和管道的沙漠区域,人们移除了生物土壤结皮。随后,这些结皮被运往犹他州;三年内,他们已经培育出约0.7公顷的新生物土壤结皮。

人们将新培育的生物土壤结皮垫取出,铺展在沙漠中,形成一块块生长斑块。科学家希望这些斑块能够带动更大区域的恢复。美国地质调查局的萨莎·里德博士(Dr Sasha Reed)称赞该项目“取得了惊人的成功”。

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