与树木年轮“对话”：地球突然降温，如何影响森林生态系统？

央广网北京10月29日消息（总台中国之声记者富赜）据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道，最近，《自然・通讯》在线发表了中国科学院青藏高原研究所生态系统格局与过程团队的最新研究成果。研究人员对1809年不明火山和1815年坦博拉火山两次剧烈爆发作为时间节点，研究了极端低温对森林生态系统弹性的影响。要知道，200多年前的森林所处的环境是什么样？研究人员从树木的年轮当中找到了答案。

年轮为什么是一年一轮？为什么有的树木比较擅长隐藏年龄？突然的气温降低对全球生态可能会带来哪些影响？我们从中又能获得哪些启示？

火山爆发反而会给地球降温？

如果全球气候变冷会怎么样？论文第一作者、中国科学院青藏高原研究所副研究员高姗介绍，这项研究就从这样一个杞人忧天的假设开始的。研究人员发现，200多年前的坦博拉火山爆发是500年内最大的一次火山爆发，产生了长达10年以上的降温期，是研究低温的良好例证。

为了表征生态系统的功能变化，研究人员选择用树木年轮进行研究，从国际树木年龄库中获取全球树木年轮资料，通过综合分析，得出火山爆发带来的降温事件对森林生态系统造成了影响。

火山爆发带来的气溶胶是造成全球气温下降的原因。大量的二氧化硫、火山灰被喷射到平流层并形成硫酸盐，这些气溶胶就像给地球打上遮阳伞，地球接收的能量下降，全球温度降低。通过气候模型模拟，发现全球平均温度下降超1℃，个别地方温度降幅达10℃，我国史料也记载，1816年6月的云南甚至下起了大雪。

火山的冷却效应对全球树木生长带来不同程度的影响。高纬度、高海拔等高寒地区树木生长量明显下降，降幅最大超过30%。对树木生长的这种影响同时也存在一定的滞后性，数月或一两年内的影响并不明显，2~3年后才出现明显的生长量下降，如果连续下降甚至可能导致树木死亡。也有研究显示，长期生长量下降会影响森林树种组成和分布格局。

树木年轮藏着哪些信息？

高姗介绍，树木生长受到温度、水汽等气候因素的影响。春天时，木质部细胞生长迅速，细胞颜色较浅，秋天时细胞颜色较深，从树木树芯上看，就形成了一圈一圈的年轮。年轮除了反映树木的年龄，其密度大小也反映了当时的气候条件。如果密度低，说明木质化不充分，夏季温度较低。如果遇到极端气候条件，还会形成霜轮、浅轮等异常轮。

由于年轮反映的是树木的生长周期，如果水热条件都很适宜，树木全年都在生长，则不会形成年轮，比如热带地区。但如果热带地区存在干旱，导致树木停止生长，也会有年轮形成，但不太容易读取。

“不能丧失应对气候变冷的能力”

高姗介绍，此项研究最大的启示在于火山爆发作为强烈的地质活动事件，影响到气候系统，进而又影响到生态系统，最终会影响到人类社会和历史进程。

有研究显示，类似坦博拉规模的火山喷发每200至400年可能会发生一次。尽管目前全球气候处于变暖趋势，但类似的地质事件仍可能使地球温度突然下降，因此我们不能丧失应对突然变冷的能力。

高姗表示，树木年轮里不仅有气候信号，还有灾害干扰信号，团队也正努力提取这些信号，希望树木年轮能成为地球系统科学预测预报中的一环，通过发展地球系统模型更好地预测生态系统的变化。