撰文：本·特纳                          2023年7月15日

这张照片显示，2021年9月15日，巴西亚马逊州拉布雷亚的亚马逊雨林发生非法火灾，浓烟滚滚。（图片：莫罗·皮门特尔/盖蒂图片社投稿人）

一项关于地球气候变暖的新研究警告说，地球生态系统经历崩溃的可能性，比科学家想象的要快得多。

根据这项研究，世界上五分之一以上的潜在灾难性临界点，如北极永久冻土的融化、格陵兰冰盖的崩塌，以及亚马逊雨林突然转变为稀树草原，最快可能发生在2038年。

在气候学中，“临界点”是局部气候系统，或“临界要素”发生不可逆转变化的阈值。例如，如果格陵兰冰盖坍塌，也会减少岛北部的降雪量，使冰盖的大部分无法恢复。

然而，人们对这些戏剧性转变背后的科学原理知之甚少，而且往往基于过于简单化的模型。现在，6月22日发表在《自然》杂志上的一项新的尝试，揭示了它们可能比我们想象的更早发生。

合著者、英国班戈大学可持续发展教授西蒙·威尔科克在一份声明中表示：“全球超过五分之一的生态系统面临崩溃的危险。然而，持续的压力和极端事件相互作用，加速了我们很可能无法控制的快速变化。一旦这些变化达到临界点，就太晚了。”

与化石燃料燃烧与气候变化之间的既定联系不同，对临界点的研究，是一门年轻而有争议的科学。

为了了解气温上升和其他环境压力如何导致复杂的生态系统崩溃，科学家们使用计算机模型来简化生态系统的动态，使它们能够预测这些生态系统的命运，以及何时可以达到临界点。

但是，如果这些模拟错过了一个重要的元素或相互作用，他们的预测可能会偏离目标几十年。例如，政府间气候变化专门委员会（联合国最重要的气候科学评估机构）在其最新报告中表示，亚马逊雨林可能达到临界点，到2100年将转变为稀树草原。

这项新研究的研究人员表示，这一预测过于乐观。

根据研究人员的说法，大多数临界点研究在其模型中建立数学模型，以关注崩溃的一个主要驱动因素，例如亚马逊雨林的森林砍伐。然而，生态系统所面临的不仅仅是一个问题，而是一系列相互加剧的不稳定因素。例如，亚马逊地区还面临着气温上升、土壤退化、水污染和水压力。

为了调查这些元素是如何相互作用的，以及这些相互作用实际上是否会加速一个系统的消亡，这项新研究背后的科学家们建立了两个湖泊和两个森林生态系统的计算机模型（包括一个模拟复活节岛文明崩溃的生态系统），并在调整整个变量的同时运行了70000多次。

在多种模式下测试了他们的系统后——只有一个崩溃的原因起作用。多种原因共同作用，所有原因加上引入随机噪声来模拟气候变量的波动，科学家们做出了一些令人不安的发现：多种崩溃原因共同作用，使一些系统的突变距离今天接近80%。

即使崩溃的主要原因不允许随着时间的推移而增加，也有15%的崩溃完全是由于新的元素造成的。

合著者、英国南安普顿大学自然地理学教授约翰·迪林，在一封电子邮件中告诉《生活科学》：“我们从四个生态模型中得出的主要发现是，生态系统可能会提前30-80%崩溃，这取决于额外压力的性质。因此，如果之前的临界点预测为2100年（即77年后），我们建议根据压力的性质，这些临界点可能提前23至62年发生。”

这意味着，气候变化带来的巨大社会和经济成本可能比预期的要快得多，使政府做出反应的时间比最初想象的还要少。

英国谢菲尔德大学气候系统研究员格雷戈里·库珀在声明中表示：“这可能对我们对未来生态风险的认知产生深远影响。虽然目前还无法预测气候引发的临界点，和当地人类行为对生态系统的影响将如何联系，但我们的研究结果表明，两者都有可能相互加强。对生态系统施加的任何越来越大的压力都将极其有害，并可能产生危险的后果。”