干旱的西部和南部非洲地区常有缺水问题。但它们并非唯一经历干旱的地区。在一项新研究中,科学家们表示,大气本身正遭受一场严重干旱。空气中的水分不足正在从土壤和植物中吸走水分,导致全球农作物产量下降,植物生长受损,并可能加剧全球变暖。
“这就像空气中有个抽水机,抽水机从土壤和植物中抽取水分,”这项新研究的负责人、中国珠海中山大学的生态学家袁文平在一封电子邮件中说。
水债
两年前,袁和同事们意识到,自20世纪90年代末以来,全球植被的生长速度一直在放缓。他们排除了温度和降水等因素是问题根源的可能性,但直到去年,全球变暖与大气水分之间的联系才激发了一个想法。
随着空气温度升高,大气能够吸收(并保持)的水量也会增加。唯一的问题是,大气中实际的水量却在减少,而不是增加。研究人员表示,这可能部分归因于海洋蒸发量的减少,尽管其他因素也可能起作用。
空气能够容纳的水分量与其实际含水量之间的差值,会形成一种类似抽水机的效应,从陆地抽走水分来填充大气。袁和他的团队认为,这种缺水可能解释了植被生长下降的原因。
生长缓慢
研究人员分析了四个气候数据集,评估了过去150年的大气缺水情况。他们发现,自20世纪90年代以来,大气缺水的数值增加了多达17倍,该团队周三在《科学进展》杂志上报道了这一发现。
“这些变化肯定会影响植被生长,”袁说。事实上,当科学家们通过卫星数据评估全球植被生长时,他们发现植被覆盖在20世纪90年代末开始下降,恰逢大气缺水开始增加。
随后,科学家们利用机器学习和生态系统模型,根据大气二氧化碳、气温、降水、辐射、风速和大气缺水情况,重建了全球植被模式。模型显示,自20世纪90年代以来,日益增加的水缺是植被生长下降的主要原因。
袁说,全球范围内生长缓慢的植物可能会导致农作物产量和林业资源减少。这也会加剧全球变暖。当植物试图保住水分时,它们会关闭叶子上的气孔。这种防御机制意味着植物不会向大气中流失太多水分,但它们也不会吸收太多二氧化碳。其结果是植物生长减少,大气中的二氧化碳增加,“这将导致温室效应更强,”袁说。














