2019年8月21日,巴西隆多尼亞州的首府韋柳港附近,從空中拍攝的亞馬遜地區(qū)。
攝影:UESLEI MARCELINO/REUTERS
撰文:KATARINA ZIMMER
上月,亞馬遜森林大火的新聞傳遍了全球,有消息稱全世界20%的氧氣來(lái)自于亞馬遜。這種反復(fù)出現(xiàn)的說(shuō)法實(shí)際上是錯(cuò)誤的。
美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)、美國(guó)廣播公司、天空新聞臺(tái)等媒體,以及不少政客和名人的社交媒體上都出現(xiàn)了這樣的說(shuō)法。包括法國(guó)總統(tǒng)Emmanuel Macron、美國(guó)參議院兼總統(tǒng)候選人Kamala Harris、演員及環(huán)保主義者Leonardo di Caprio都提到了這一點(diǎn)。
有人因此認(rèn)為我們正面臨著氧氣供應(yīng)不足的風(fēng)險(xiǎn)。上周,前宇航員Scott Kelly在推特上寫(xiě)道:“我們需要氧氣生存!”
雖然亞馬遜被譽(yù)為“地球之肺”,但真實(shí)情況是,這一說(shuō)法高估了亞馬遜森林。正如最近一些科學(xué)家所指出的,亞馬遜對(duì)于我們呼吸的氧氣的凈貢獻(xiàn)聊勝于無(wú)。
馬薩諸塞州伍茲霍爾研究中心的地球系統(tǒng)科學(xué)家Michael Coe負(fù)責(zé)亞馬遜相關(guān)項(xiàng)目,他說(shuō):“我們有很多理由,希望亞馬遜保持原樣,但并不包括需要它產(chǎn)生氧氣?!?/p>
物理上不可能
Coe認(rèn)為,這種說(shuō)法“在物理學(xué)上根本站不住腳”,因?yàn)榇髿庵袥](méi)有足夠的二氧化碳讓樹(shù)木進(jìn)行光合作用,生成地球上20%的氧氣。
仔細(xì)想想:樹(shù)木從空氣中抽出一批二氧化碳分子,就要釋放等量的氧分子。大氣中只有不到0.5%的二氧化碳和21%的氧氣,由此可見(jiàn)亞馬遜森林不可能產(chǎn)生那么多氧氣。
一些科學(xué)家?guī)?lái)了更精準(zhǔn)的估測(cè)。牛津大學(xué)環(huán)境變化研究所的生態(tài)學(xué)家Yadvinder Malhi根據(jù)2010年的一項(xiàng)研究,計(jì)算出熱帶森林約占陸地光合作用的34%。根據(jù)規(guī)模大小,亞馬遜森林占其中的一半。Malhi在最近的博客中,詳細(xì)介紹了自己的計(jì)算過(guò)程,他解釋說(shuō),這意味著陸地上約16%的氧氣產(chǎn)生量來(lái)自亞馬遜。
考慮到海洋中浮游植物產(chǎn)生的氧氣,這個(gè)比例會(huì)下降至9%。(氣候科學(xué)家Jonathan Foley給出了一個(gè)更保守?cái)?shù)字6%。Foley是非營(yíng)利組織Project Drawdown的負(fù)責(zé)人,該組織致力于研究氣候變化解決方案。)
但這還不是全部。樹(shù)木不僅會(huì)呼出氧氣,也會(huì)消耗氧氣。在細(xì)胞呼吸過(guò)程中,它們把白天積累的糖分轉(zhuǎn)化為能量,在這一過(guò)程種需要氧氣供能。因此,在晚上沒(méi)有陽(yáng)光進(jìn)行光合作用的時(shí)候,樹(shù)木完全在吸收氧氣。Malhi的研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,樹(shù)木通過(guò)這種方式吸收的氧氣略多于它們產(chǎn)出氧氣的一半。亞馬遜森林里無(wú)數(shù)的微生物則會(huì)消耗剩下的那些,它們吸入氧氣,分解森林中死去的有機(jī)物。
“亞馬遜森林,或者說(shuō)任何生物群落的凈(氧氣)貢獻(xiàn)基本為零,”Malhi解釋說(shuō)。
由于氧氣產(chǎn)生與消耗之間的平衡,現(xiàn)代生態(tài)系統(tǒng)幾乎無(wú)法改變大氣中的氧氣含量。科羅拉多州立大學(xué)的大氣科學(xué)家Scott Denning解釋說(shuō),我們呼吸的氧氣是海洋浮游生物留下來(lái)的,它們?cè)趲资畠|年里不斷積累氧氣,形成了可供呼吸的大氣。
這些氧氣之所以能積累,是因?yàn)楦∮紊镌诟癄€之前已經(jīng)被埋在了海底深處,否則其他微生物在分解它們的時(shí)候,會(huì)消耗掉這些氧氣。Denning在《對(duì)話》發(fā)表的文章解釋了這一點(diǎn),這一過(guò)程決定了大氣中有多少氧氣,它發(fā)生在宏大的地質(zhì)時(shí)間尺度上,不受當(dāng)前光合作用的影響。
生物多樣性的搖籃
盡管如此,“20%的氧氣來(lái)自于亞馬遜”這種說(shuō)法已經(jīng)流傳了幾十年,雖然起源不詳。Malhi和Coe認(rèn)為,這可能是因?yàn)閬嗰R遜森林貢獻(xiàn)了陸地光合作用產(chǎn)生氧氣的20%,后來(lái)以訛傳訛,變成了上述說(shuō)法。
顯然,這并不是說(shuō)亞馬遜森林不重要。在原始狀態(tài)下,它吸收了大氣中大量的碳。Coe沒(méi)有將之比作肺,而是比作一臺(tái)為地球降溫的巨型空調(diào)。亞馬遜森林和中非、亞洲的那些熱帶森林,都是減緩氣候變化最強(qiáng)大的武器。然而令人心痛的是,部分亞馬遜森林仍在燃燒。
亞馬遜森林在穩(wěn)定南美洲的降水循環(huán)方面也起到了重要作用,這里也是原住民和無(wú)數(shù)動(dòng)植物的重要家園。
圣保羅大學(xué)高級(jí)研究所的氣候科學(xué)家Carlos Nobre說(shuō):“很少有人談起生物多樣性,但亞馬遜是陸地上生物多樣性最豐富的生態(tài)系統(tǒng),氣候變化和森林砍伐已經(jīng)構(gòu)成了不小的威脅?!?/p>
“世界之肺”這個(gè)比喻有助于幫助大眾了解亞馬遜的重要性,促使各方針對(duì)森林砍伐采取行動(dòng)。但對(duì)于大多數(shù)研究人員而言,這個(gè)比喻并沒(méi)有太大的意義,何況真正的肺是吸入而不是呼出氧氣。
“如果是指保持生命體征穩(wěn)定、維持身體健康,那么的確可以將亞馬遜與肺聯(lián)系在一起,”Nobre說(shuō):“但從根本上說(shuō),亞馬遜并不是世界的肺?!?/p>
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