上升的极端天气提供环境危险的警告
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世界的 气候已经在变化。 极端天气事件(洪水,干旱,热浪和)的增加随着全球气温上升。 虽然我们开始学习这些变化将如何影响人们和个别品种,我们还不知道怎样的生态系统可能改变。
相关研究发表在Nature,使用14年美国航空航天局卫星数据,显示澳大利亚东部的旱地中 对这些极端事件最敏感的生态系统,沿着热带雨林和山脉。 澳大利亚中部的沙漠生态系统也是脆弱的,但出于不同的原因。
随着全球变暖,这些信息可以帮助我们管理生态系统和预测不可逆转的变化或生态崩溃。
临界点
生态理论告诉我们,当生态系统变得不健康,他们接近临界阈值(也被称为临界点)。 他们越不健康,更快他们对骚乱作出回应。
跨越临界阈值的生态系统转变为新的状态,往往伴随着生物多样性的丧失,外来物种的入侵以及森林的突然死亡事件。 例如,在过去的10年,美国西部的生态系统经历过 大型树死亡 和原生黑GRAMA草原已经转化为异域风情,南非莱曼画眉。
农场和庄稼可以被认为是农业生态系统,他们对气候变化高度敏感。 这意味着他们是非常具有挑战性的突发性好和坏的时期这种加强的条件下,以管理求可持续牲畜和作物生产。
作为人类,当我们生病时,我们显示抵抗力减弱,并且我们变得更容易受到外部条件的影响。 同样,比正常生态系统对外部变化的反应慢也可能表明一个不健康的生态系统。
这两个措施都是快速和缓慢的,都是生态系统崩溃的早期预警信号。
从太空看生态系统
但是,我们如何知道一个生态系统即将崩溃? 空间提供了一个独特的有利位置。 这项新的研究由美国宇航局的中分辨率成像光谱仪(MODIS或)卫星中的数据。 该卫星,轨道上方地球表面大约900公里,衡量事物像冰雪,植被,海洋和大气。
卫星测量生态系统的“绿色”,这表明生态系统正在成长。 这与农民根据颜色直观地解释植物健康线索并没有太大区别,除了卫星能够在超出我们的传感能力的部分光谱范围内分析颜色。
研究人员开发出了“植被敏感指数”,这表明生态系统如何应对气候变化。 他们特别看了看温度变化,云层和雨量。
这项研究的一个很好的方面是,它特别示出了气候组分具有在改变生态系统中的最大的作用。 例如更改高山草甸是由于气温升高,而热带雨林是在太阳辐射(或云盖)的波动非常敏感。
澳大利亚的脆弱的生态系统
澳大利亚东部的干旱林地和半干旱草原,根据这项研究,是一些最敏感的生态系统对气候变化,沿着热带雨林和高山地区。 在澳大利亚的主要因素是水。
这符合我们的 最近的一项研究 2000以来,我们表现出生态系统功能的突然,突然的转变在许多半干旱生态系统在澳大利亚东南部进行的。 这表明澳大利亚东部生态系统对气候变化和未来极端气候事件的脆弱性。
这项新的研究还发现,澳大利亚中部的沙漠和旱地表明气候变化,这是关于异常缓慢响应。 较慢的反应可能是,这些生态系统正在崩溃之前接近临界值的预警。
但是,这也可能是一个适应极端气候多变这些生态系统已经出现。 植被“知道”好,阴雨时间不会持续太久,因此他们可能不会投资于新的增长点在以后将成为一种负担干旱返回时。
这对生态系统意味着什么?
这项研究是不是故事的结束。 虽然卫星数据是有价值的,他们不能告诉我们到底是什么原因或生态系统变化的机制。 要做到这一点,我们需要在地面上的信息,一致的数据在很长一段时间是很难得的。 其中一个例子就是澳大利亚的陆地生态系统研究网络,或TERN。
下一步是将某些系统看起来比其他系统更为敏感的原因归结为以下几点,更重要的是预测关键转换发生的时间和地点。
当森林,草原,和其他生态系统接近其临界阈值,他们的抵抗减弱,他们变得非常容易受到害虫,害虫,病害,物种入侵,和死亡率。 帮助生态系统应对的一种方式可能是减少对土地的压力,如娱乐,收获和放牧。
如果生态系统崩溃,我们可以通过帮助野生动植物,减少树木死亡后的水土流失和径流,减轻一些破坏。 但是最重要的是认识到每个生态系统的行为都会有所不同。 有些可能会崩溃,但其他人会生存。
关于作者
悉尼科技轩龙马副研究员在环境遥感,大学
气候变化
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