科学家发现北极变暖加速影响动植物生长
在挪威和北极的交接处有一个名叫斯瓦尔巴特群岛(Svalbard)的地方,一直以来,这个群岛都是以大块的冰山、刺骨的寒风和走来走去的北极熊闻名。1万年以来,斯瓦尔巴特群岛大部分都被冰雪覆盖,不过,这些年来,群岛的岩缝中钻出了山仙女木(mountainavens)和北极白石南花(white arcticbellheather)。事实上,已经有上千种新植物品种在慢慢“侵占”群岛。一份对动植物迹象的研究报告表明,北极的春天比过去十年提前了整整两周,大大超出全球春天提前的平均时间。在全球大气变暖的趋势下,北极正在“花儿朵朵开”。

极地春天提前降临,可能对很多动植物的生活习性产生影响。图/IC
冰层群岛变植物园
“各种植物种子的到来使得群岛基因多样化了。”斯瓦尔巴特群岛大学中心的植物学家英格·奥索斯(Inger Alsos)说,以山仙女木为例,他估计飘到这个群岛的种子数量是1560到132000颗。他对群岛植物基因的研究刊登在最新一期的《科学》杂志上。
对植物种子基因的研究主要采用了所谓的“DNA指纹法”,也就是通过检查植物基因谱的特定片段,判别其基因的不同,继而追溯这些植物的源头。令科学家感到惊奇的是,大部分新增的植物都来自极其遥远的地区:俄罗斯西北部。
奥索斯说,因为没法直接观察,科学家无法确切知道这些植物的“迁徙”过程。不过一直以来,俄罗斯和斯瓦尔巴特群岛被一片片的海洋冰川连接着,而强烈的东南风更是直接将俄罗斯的种子吹到群岛上来。研究者怀疑,冰层就是植物种子散播的重要途径,它可能直接将种子运往挪威,或在种子被风吹过来的时候起到了桥梁作用。
种子大军
其实,斯瓦尔巴特群岛不仅被俄罗斯种子“入侵”,它也是格陵兰岛、冰岛甚至加拿大植物的“殖民地”,而来自其邻居———斯堪的纳维亚半岛的种子反而不多。科学家表示,在大气变暖情况下,冰山的移动使得北极越来越“开放”,因此带动了北极植物的大规模“迁移”。
对于北极植物来说,气候变暖可能是好消息,因为随着气温增加,它们被散播到四处,比如水杨梅和高地虎耳草就随着冰山的消融而散落到各处,可是,如果北极变得太暖,甚至整个都消失了的话,那它们也将无立身之地。不过尽管如此,新的物种还是会从周边区域源源不断地赶来。入侵植物大军的先锋就是灌木。
“灌木,如柳树等的侵入,将给群岛的生态系统带来革命性的影响,因为至今,群岛上还只有非常少量的灌木。”奥索斯说。
不过,在低纬度地区,北极植物的“势力伸张”还是遇到一些困难。在低纬度地区,物种分布比较有限,栖息地又总是被隔断,一些人为和自然的阻隔因素如城市和高山更是障碍重重,因此很难有更多的温带或热带植物进入。不过,现在挪威政府正试图在永久冰冻带上建立保留区,一旦自然或人为的全球性灾难发生,届时就可以给成千上万的种子留下一个最后的庇护所。
斯瓦尔巴特群岛有可能成为无数北极本地植物的最后安歇地之一。
万物早复苏
斯瓦尔巴特群岛被植物侵占只是迟早的事,事实上,全球气候变暖给北极带来的是整个春天的提前到来。最近另外一份对春天生物迹象的研究报告表明,北极的春天比10年前提前了整整半个月。
这份研究刊登在6月19日的《最新生物学》(Current Biology)上,文中指出,北极遭到的全球大气变暖的影响更为严重,春天早早到来,大量植物出现。研究者,丹麦阿瑟大学国家环境研究中心的科学家霍亚(TokeHoye)说,不管下个世纪全球气候会变得如何,北极一直持续在变暖。他们的研究验证了很多人所想的:季节正在改变,这不是一两年的事情,而是持续几十年的趋势。
这份研究涉及的是生物气候学,科学家通过对各种物种如植物、蝴蝶、鸟类作息等的研究来了解气候变化的征兆。此前大部分的生物气候学对象都是较为温和的气候带,比如最近对欧洲植物的研究表明,欧洲的春天比十年前提前了2.5天,对全球平均而言则是5.1天。
而在北极地区,研究者却发现更为活跃的气候变化。他们观察了春天到来的各个特征,包括植物开花、昆虫、蝴蝶、老鼠和蜘蛛出现、鸟儿孵蛋等66个不同生物迹象,结果发现真是“万物早复苏”:有六种植物的开花时间、12种爬行动物的出现时间,以及3种鸟类的哺育时间比过去十年提前了整整30天,而整个北极平均而言,春天的到来比过去十年提前了整整14.5天,也就是两周时间。
好消息还是坏消息?
在北极Zackenberg站的测量表明,北极温度增加了1.1度,是全球增温的两倍。这个温度令冰雪融化得更快,继而影响野生动植物。而在格陵兰岛上,夏天可能将被拉长25%之长,目前在那儿,从融雪到冰冻,时间大约是三到四个月。毫无疑问,当更长的夏天来临时,将有更多的动植物繁衍。
“短期而言,这可能是个好消息,因为生长的季节在扩展,生物有更多的时间来完成繁衍。”霍亚说,但长期而言,影响可能就不是那么正面了:全球变暖会令原本生活在南边的物种迁移到北极,导致北极物种竞争加剧,继而增加物种灭亡的危险。而且一些喜寒的动植物可能被迫再往北迁移。“现在格陵兰岛北部还有方圆500公里可以研究这些动物,但最终,它们将无处可去。”而英国基地调查中心的彼得·康维(PeterConvey)则在南极做了类似的研究,他说,提前到来的春天给极地带来的负面影响还有很多,比如到了夏末的时候,物种可能会面临缺水的困境。因为在北极,降雨是很少的,生物大部分依靠消融的冰山提供水资源,如果冰山消融得更快的话,陆地上动植物的水资源在后期可能就会匮乏。
此外,北极的变化可能还会给鸟类带来危险。因为鸟类会在夏天赶到北极寻找食物,可如果它们没有来得及适应提前到来的北极春天和夏天的话,可能会错过植物繁殖高峰期。北极变暖的程度几乎是全球平均程度的两倍,这就意味着鸟类如果要生存下去,就得聪明到明白各地不同的变暖程度。
提前到来的春天并不意味着秋天也提前到来,而这也可能会影响无法预测的生态系统,上世纪90年代后期进行的一场实验显示,一部分蚜虫可以面对更长的夏天,改变其繁殖周期,但没有人能知道其他动物是否也可以在季节变化的大环境下应对自如。(金煜)
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