
科学家刚给亚马逊雨林的未来造了一个新词:超热带。这个听起来有点科幻的术语背后,是一个令人不安的现实:地球最大的热带雨林正在经历至少1000万年来从未出现过的气候条件。
发表在《自然》杂志上的最新研究显示,持续加剧的高温干旱正在把亚马逊推向一个全新的气候状态。这不是渐进式的变化,而是系统性的跃迁。研究团队基于30多年野外监测数据建立的模型预测,到本世纪末,这种极端气候可能成为常态,即便是在传统雨季也无法幸免。
土壤湿度的生死线
加州大学伯克利分校地理学家杰夫·钱伯斯领导的研究团队在亚马逊地区布设了数百个监测点,持续追踪树木如何应对气候压力。他们发现了一个关键阈值:当土壤湿度降至33%以下时,树木内部的水分输送系统开始崩溃。
这个过程类似于人类血管中形成血栓。树木依靠木质部导管将水分从根部运送到树冠,干旱导致导管中形成气泡,阻断水流通道。一旦气泡堵塞达到临界量,整棵树就会死亡。这种现象被称为水力衰竭,是导致热带树木大规模死亡的主要原因之一。
2015年和2023年的两次严重厄尔尼诺事件为科学家提供了观察窗口。研究团队在两个不同地点发现,触发大规模树木死亡的土壤湿度阈值完全相同。这意味着亚马逊各地可能存在普遍性的临界点,而不是局部现象。

亚马逊雨林的日落。 (Truecreatives/Canva)
2015年的干旱在局部区域就造成了约25亿棵植物死亡。植物生态学家科斯塔指出,2023年的干旱程度更为严重,仅10月份就报告了大量树木死亡事件。更糟糕的是,最新数据显示2024年的情况依然严峻,东部亚马逊的林下温度创下历史新高。
研究模型显示,如果按照当前的温室气体排放轨迹发展,到2100年亚马逊可能每年经历长达150天的高温干旱。这些极端天气将不再局限于传统旱季,而是延伸至全年。届时树木死亡率可能增加55%,森林结构将发生根本性改变。
生长快的树先倒下
并非所有树木在超热带气候中的命运都一样。钱伯斯团队的分析揭示了一个残酷的规律:生长迅速、木材密度低的树种更容易死亡。这类树木通常是次生林的主要组成部分,它们在砍伐迹地或火烧后的森林恢复中扮演先锋角色。

这项研究使用了30多年来在野外采集的测量数据。图中,一位科学家正在测量一片叶子的光合作用速率。(杰夫·钱伯斯/加州大学伯克利分校)
这个发现的含义相当严重。亚马逊近年来大面积的次生林本被寄予厚望,被认为能够快速恢复森林覆盖并吸收碳排放。但如果这些快速生长的树木在干旱面前格外脆弱,次生林的碳储存能力可能被严重高估了。
与之形成对比的是,木材密度高、生长缓慢的树种显示出更强的抵抗力。但这些树木通常需要几十年甚至上百年才能长成,无法在短期内替代死去的快速生长树种。森林群落结构的这种转变将是一个漫长而痛苦的过程。
树木死亡还会触发连锁反应。当大量树木枯死后,林冠变得稀疏,更多阳光直射到地面,导致林下温度进一步升高。土壤有机质分解加速,释放出更多二氧化碳。原本郁闭的森林环境变得干燥多风,使得剩余树木面临更大的水分压力。
亚马逊雨林储存了约1500亿吨碳,相当于全球近两年的碳排放总量。过去几十年,这片森林一直充当着碳汇角色,每年从大气中吸收数十亿吨二氧化碳。但多项研究显示,亚马逊的碳吸收能力正在快速下降,部分地区甚至已经从碳汇转变为碳源。
2021年发表在《自然》杂志的一项研究通过飞机采样发现,亚马逊东南部地区排放的碳已经超过了吸收量。这主要归因于森林砍伐和气候变化的双重作用。如果超热带气候成为现实,这种碳源效应将扩展到更大范围。
研究团队强调,这一切并非不可避免。超热带气候的出现速度和范围完全取决于人类的选择。如果能够大幅削减温室气体排放,亚马逊仍有机会避免最糟糕的命运。但如果任由排放失控增长,到本世纪中叶亚马逊就可能跨越不可逆转的临界点。
钱伯斯在接受采访时表示:"我们正在目睹的是地球系统的一次重大转变。亚马逊不会一夜之间消失,但它可能变成一个完全不同的生态系统,一个贫瘠得多的系统。"
这项研究的警示意义不仅限于亚马逊。非洲刚果盆地和东南亚的热带雨林也面临类似威胁。全球热带森林共同维系着地球的气候平衡,如果它们接连崩溃,后果将是灾难性的。时间窗口正在快速关闭,留给人类的选择空间越来越小。