东南极洲海岸附近生长着茂密的苔藓群落，它们是少数能够在这片冰封大陆上生存的植物之一。但我们的最新研究表明，这些生长缓慢的植物正在以远超预期的速度发生变化。
18年前，我们开始监测植物生态系统，地点位于东南极洲温德米尔群岛、澳大利亚凯西站附近。
正如我们今天在《自然·气候变化》上报告的那样，仅仅13年间，我们就观察到这些苔藓群落的组成和健康状况发生了显著变化，这是臭氧层受损引发的天气变化所造成的干燥效应导致的。
在生存边缘
到访南极洲的人们原以为看到的是一片由白色和蓝色构成的苍凉景观：冰、水和天空。但在一些地方，夏季却会带来令人惊讶的葱绿景象，茂盛的苔藓从冬日积雪覆盖下冒出。
凯西站拥有南极大陆上最好的苔藓群落，因此被称为南极的戴恩树雨林。这里的单株植物至少已生长了100年；它们的养分来自古老的企鹅粪便。
南极苔藓是极端环境生物，是唯一能够熬过南极大陆严寒冬季的植物。它们生活在一片冰封的荒漠中，维持生命所需的水大多以冰的形式封存起来；它们生长极其缓慢，通常每年只长1毫米。
这些苔藓为缓步动物和其他生物提供了栖息之所。这些生物都会通过脱水并进入休眠状态来熬过恶劣环境。有融雪水时，苔藓会像海绵一样吸收水分，重新焕发生机。
短暂的夏季生长期从12月持续到次年3月。白天气温终于升至冰点以上，融雪为植物提供水分。夜间气温降至零下，苔藓再次冻结。干燥而猛烈的风速可达每小时200公里。这就是生存边缘的生活。
坚韧的地盘
我们刚开始监测这些苔藓群落时，其中占主导地位的是南极石灰藓，这是一种仅见于南极洲的物种。这些区域通常在夏季的大部分时间里都被水淹没，因此有利于喜水的石灰藓生长。但随着该地区日益干燥，两种耐寒、分布广泛的物种侵入了石灰藓的地盘。
就像年轮一样，苔藓的枝梢保存着过去气候的记录。由此我们发现，近一半的苔藓都显现出干燥的迹象。
健康的绿色苔藓已变成红色或灰色，这表明植物正承受压力并濒临死亡。这是由于夏季更寒冷、风力更强，导致该地区日益干燥。东南极洲荒漠化加剧，是气候变化和臭氧层消耗共同造成的。
自20世纪70年代以来，人造物质使地球的防护层——臭氧层——变薄，形成了一个空洞。南半球春季（9月至11月），这个空洞会出现在南极洲正上方。这极大地影响了南半球的气候。西风带向南极洲靠近并增强，从而使东南极洲大陆的大部分地区免受全球变暖影响。
我们的研究表明，这些影响正促使东南极洲变得干燥，进而改变当地植物群落，并影响一些本土植物物种的健康状况。东南极洲的苔藓可被视为沿海气候迅速干燥的哨兵。
但也有好消息。随着污染物逐步淘汰，臭氧层正在缓慢恢复，这得益于1987年《蒙特利尔议定书》。到本世纪中叶臭氧水平完全恢复时，南极沿海气候可能会发生什么变化？
目前，南极洲无冰区面积不到整个大陆的1%，但预计在未来一个世纪将会扩大。我们的研究表明，这可能使苔藓群落与积雪区隔绝，而积雪区是它们的水源库。具有讽刺意味的是，冰雪融化加剧可能会给一些南极苔藓带来坏消息。
东南极洲正在变得干燥——起初是臭氧层消耗所致，随后又受到气候变化影响。当地苔藓未来的命运，取决于我们如何控制温室气体排放。但只要采取果断行动并持续监测，我们就有望为未来保全这些迷人的生态系统。
