道路建设引发森林变化造成潜在全球性后果

我们正在密切关注未来几十年可能出现的道路扩张浪潮。这是生态灾难，但它已经上演了一次又一次。

大洋间高速公路刺激了秘鲁亚马逊地区的森林采伐。

资料来源:法新社

在秘鲁亚马逊地区新铺设的公路旁边，一个绿色和白色的标志写着“让我们保护环境，让我们保护森林”，建议游客保护周围的生态系统。但是在马德雷德迪奥斯，上诉来得太晚了。几年前，当道路铺设时，道路两旁都是高大的树木。但是现在，森林的边缘只延伸了半公里。这片森林最近建了一个牧场。

当司机向东驶进巴西时，数百公里的风景都是一样的。这都是由大洋间高速公路的影响造成的。这条5500公里的高速公路将南美洲隔开。

这条高速公路只是众多横跨亚马逊河的高速公路之一。到目前为止，大多数道路已经“侵占”了亚马逊盆地边缘的森林，但是越来越多的道路正在“行进”向盆地中部的森林。以巴西为例。从2004年到2007年，亚马逊河流域的道路系统平均每年增长17，000公里。穿越亚马逊盆地的道路总长度为100，000-190，000公里。

一旦施工开始，筑路工人、土地投机者、伐木工人、农民、牧场主、矿工和其他人就开始沿着道路砍伐树木。这些活动在当地的景观上留下了明显的伤疤，但新的研究表明，铺路也会导致森林的一系列环境变化，如干旱，它为火灾埋下隐患，并削弱生态系统。

澳大利亚凯恩斯詹姆斯·库克大学热带环境和可持续发展科学中心的生物学家威廉·劳伦斯说:“在这里修路就像打开了一个潘多拉的盒子。”

道路建设造成的干旱将影响当地的大气环流模式，这不仅会对亚马逊流域的生态健康产生长期影响，还会加剧全球变暖。研究人员表示，了解这些信息至关重要，这将有助于科学家判断这些影响——包括2005年、2007年和2010年亚马逊流域的严重干旱——是否会将世界上最大的热带雨林从二氧化碳吸收者变成排放者。

第一建筑

道路的修建打开了破坏亚马逊森林的模式。20世纪70年代，巴西开始修建泛亚马逊公路——从大西洋海岸的最东端到其西部边境，即亚马逊和秘鲁之间的边境。这条路导致了亚马逊森林核心的毁林、放牧和定居的命运。砍伐森林的速度逐年飙升。

20世纪90年代和21世纪初的数据显示，每年有超过25，000平方公里的树木被砍伐，这个面积比美国新泽西州还要大。

自2005年以来，*措施(包括打击非法砍伐)减缓了森林减少的速度。然而，很长一段时间以来，道路已经“渗透”到森林中心，并“吞噬”了大量的树木。

在一项未发表的关于亚马逊流域的研究中，布鲁金斯南达科他州州立大学的研究员克里斯托弗·巴伯发现，95%的森林砍伐发生在道路7公里以内。这不是唯一的问题:和伐木一样严重的是森林的破碎——这种现象发生在伐木工人、大型农场经营者和农民搬进来的时候。在巴西，每年都有多达38000公里的新森林边缘地区出现。

马萨诸塞州森林洞穴研究中心亚马逊项目负责人迈克尔·科站在巴西西部马托格罗索的荒野上，感受到了森林砍伐对亚马逊盆地的影响。Coe曾经视察了一片80，000公顷的森林——为了建造一个畜牧场，这里的树木被砍伐，然后变成了一个大豆农场。这里的气候比以前更热更干燥。

长期影响

Coe及其同事目前正在研究森林退化和火灾如何影响亚马逊流域生态系统的水和能量循环。树木的蒸腾作用为空气提供水分，而空气是亚马逊森林大部分降水的来源。当树木消失时，降水的主要来源也消失了。一项使用卫星数据和大气环流模型的研究指出，吹过植被覆盖的热带地区的空气产生的降雨量至少是植被覆盖地区的两倍。

欧委会说，砍伐树木不仅导致降雨来源的损失，还改变了该地区的气流方向。裸露地面产生的热量形成了一个低压系统，从周围地区吸入空气，从附近的森林吸收水分。

随着森林变得干燥，它输送到大气中的水量变得越来越少，从而改变了数百甚至数千公里的降雨模式。这不仅影响了亚马逊流域的森林和农业，也影响了水力发电大坝的可用水资源。在一项使用气候、水文和土地利用模型的模拟分析中，Coe和他的同事预测，森林砍伐导致的降雨量减少将会大大降低亚马逊大坝的发电能力。这将打乱巴西、秘鲁和厄瓜多尔的计划，这些国家原本计划增加水力发电，以满足快速增长的电力需求。

道路在亚马逊地区的影响甚至延伸到整个世界。最近的研究表明，森林被破坏后，几个关键值的变化使得树木不能像过去那样储存更多的碳。这一变化将加速全球变暖。

格雷格·阿斯纳是加利福尼亚斯坦福大学卡内基科学研究所的热带生态学家，他一直在使用地面测绘和机载光谱仪来研究亚马逊森林树冠的化学特性。他发现空旷地区的树木通常在树冠边缘没有储存足够的水分或色素，如叶绿素。阿斯纳说:“叶绿素和水分不足会阻止树冠吸收二氧化碳。”

火灾

亚马逊森林不断增长的火灾隐患也削弱了树木储存二氧化碳的能力。传统观点认为雨林非常潮湿，不会有火。但是在2005年，干旱发生在西部亚马逊森林。福斯特·布朗是森林洞穴研究中心的环境地球化学专家，也是这场大火的目击者，他回忆说，这场大火持续了11公里，一直烧到了树冠的高度。

这场大火摧毁了25万多公顷的森林，造成了1亿美元的经济损失。发生火灾的首都里奥布兰科市最终颁布了法规，以控制干旱期间的点火行为。

科学家认为2005年的干旱是一个世纪以来最严重的一次。大约7000万公顷的森林处于缺水状态，树冠变得越来越干燥。然而，五年后，一场类似的干旱再次袭来，引发了另一场大火。

巴西利亚亚马逊环境研究所的生态学家保罗·蒙泰罗·白兰度(Paulo Monteiro Brando)说，在巴西东部的兴古河地区，2007年的一次干旱期间也发生了类似的火灾。那一年，被高温和高温破坏的树木数量是正常年份的四倍多。在亚马逊地区，对于农民来说，焚烧是清理农田最便宜、最有效的方式，这使得他们能够在种植庄稼之前获得种植养分。研究人员指出，要研究亚马逊地区的未来，不仅要了解当地的物理和大气过程，还要掌握人类如何改变土地的过程。

在亚马逊地区，道路建设的影响越来越明显，规划者和环保主义者也面临着困境。尽管道路威胁着森林的生态健康，但也大大降低了农业和商业成本，拯救了远离医院的偏远地区许多居民的生命。

然而，研究人员也指出，无限制的道路建设将导致不可逆转的环境危害。劳伦斯说:“我们正在密切关注未来几十年道路扩张的可能趋势。这是生态灾难，但它已经上演了一次又一次。”(段鑫)

中国科学新闻(2014-05-28第三版国际版)

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