前些天，不少網(wǎng)友說(shuō)感覺(jué)今年的紅葉比往年出現(xiàn)得晚了些。無(wú)獨(dú)有偶，據(jù)英國(guó)廣播公司（BBC）報(bào)道，今年英國(guó)南安普敦郡的橡樹(shù)林綠色的時(shí)間也比往年更長(zhǎng)，相比于以前出現(xiàn)紅黃色美景的時(shí)間，似乎推遲了大約兩周時(shí)間。
許多研究已經(jīng)證實(shí)，氣候變化不僅會(huì)影響樹(shù)葉變色和落葉的時(shí)間，還會(huì)影響樹(shù)葉的顏色，它改變了我們眼中的“秋色”。不僅如此，近的論文還顯示，氣候變化在更大尺度上改變了地球的顏色：海洋和南極正以驚人的速度變綠。
秋色變了
在一篇 2023 年發(fā)表于《景觀生態(tài)學(xué)》（Landscape Ecology）的論文中，美國(guó)的研究人員將遙感數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)記載相結(jié)合，分析了 1950 年到 2021 年間，阿卡迪亞國(guó)家公園（Acadia National Park）的秋葉狀況。
他們發(fā)現(xiàn)，與 1950 年相比，如今的秋葉高峰期已經(jīng)推遲了 9 天左右，接近兩周時(shí)間。根據(jù)未來(lái)的氣候預(yù)測(cè)，研究人員推測(cè)，到 2060 年，要想在阿卡迪亞國(guó)家公園觀看紅葉，恐怕佳時(shí)間將是 10 月 30 日至 11 月 2 日之間。
1950-2021 年間的秋葉高峰期時(shí)間（圖片來(lái)源：原論文）
所以，究竟是哪些因素導(dǎo)致落葉時(shí)間發(fā)生了變化呢？研究人員認(rèn)為，溫度和降水都會(huì)影響落葉時(shí)間。
例如，自 1950 年以來(lái)，阿卡迪亞國(guó)家公園所在地的低和高氣溫平均都已經(jīng)上升了 1°C 以上；每年溫暖夜晚的數(shù)量平均增加了 26 天，溫暖白天的數(shù)量平均增加了 17 天；每年出現(xiàn)“傾盆大雨”的天數(shù)平均也增加了 4 天。
這些都可能與落葉推遲相關(guān)。相應(yīng)地，一項(xiàng) 2022 年發(fā)表于《自然·氣候變化》（Nature Climate Change）的研究也表明，如果氣候變化帶來(lái)的不是降雨增多而是干旱，則可能導(dǎo)致葉片衰老提前。
而另一項(xiàng) 2023 年發(fā)表于《科學(xué)》（Science）的研究則表明，樹(shù)葉衰老的時(shí)間不僅受溫度等因素的影響，還會(huì)受到樹(shù)葉生長(zhǎng)早期日照時(shí)長(zhǎng)和光合作用的影響。
該研究顯示，氣候變暖會(huì)對(duì)落葉時(shí)間產(chǎn)生兩種相反的影響。如果是春天的溫度較為溫暖，那么樹(shù)葉就會(huì)更早發(fā)芽，生長(zhǎng)發(fā)育也會(huì)加快。到了秋季，這樣的樹(shù)葉就會(huì)更早開(kāi)始衰老、掉落。溫度每升高 1°C，葉片開(kāi)始衰老的時(shí)間平均就會(huì)提前 1.9 天。
相反，如果秋季溫度較高，則會(huì)減緩葉片衰老的速度，推遲樹(shù)葉掉落的時(shí)間。溫度每升高 1°C，葉片衰老的進(jìn)程平均就會(huì)推遲 2.6 天。
夏至前溫度較高，會(huì)導(dǎo)致樹(shù)葉提前開(kāi)始衰老；夏至后溫度較高，會(huì)延緩樹(shù)葉衰老的進(jìn)程，從而推遲落葉時(shí)間。（圖片來(lái)源：原論文）
除了落葉時(shí)間，氣候變化也會(huì)影響秋葉的色彩。樹(shù)葉中含有多種色素，除了葉綠素，常見(jiàn)的還有類胡蘿卜素和花青素。
在樹(shù)葉開(kāi)始衰老之前，葉綠素會(huì)不斷地在樹(shù)葉中合成和分解，維持在一個(gè)很高的水平。因此，即便此時(shí)的樹(shù)葉中也存在類胡蘿卜素，樹(shù)葉看上去也是綠色的。但到了秋季，樹(shù)葉中的花青素含量急劇增加，葉綠素含量減少，而類胡蘿卜素含量基本穩(wěn)定，樹(shù)葉便呈現(xiàn)出了各種顏色。
許多因素都會(huì)影響花青素的合成。花青素是一種植物在強(qiáng)光照射和體內(nèi)糖含量較高時(shí)會(huì)大量合成的分子，成熟的果實(shí)往往呈現(xiàn)為更鮮艷的顏色也與此有關(guān)。
如果白天溫暖而陽(yáng)光明媚，葉片就會(huì)大量合成糖分，而如果這天的夜晚也很涼爽，那么糖分就會(huì)停留在葉片中，促進(jìn)花青素合成。在這種條件下，秋葉的顏色往往會(huì)更明亮、更紅。而如今，氣候變化正使得夜晚的溫度逐漸升高，因此秋葉也正變得黯淡無(wú)光。
海洋綠了
不過(guò)，秋葉的顏色變化對(duì)于地球而言或許不算什么。畢竟，不是每個(gè)地方的樹(shù)種都會(huì)落葉，落葉季也只占一年中的一小部分。然而，許多研究已經(jīng)表明，根據(jù)衛(wèi)星從太空中捕捉到的數(shù)據(jù)，海洋的顏色正在以驚人的速度發(fā)生變化。
在一項(xiàng) 2023 年發(fā)表于《自然》（Nature）的論文中，研究人員分析了過(guò)去 20 年中，衛(wèi)星上的中分辨率成像光譜儀所采集的數(shù)據(jù)。
結(jié)果顯示，全球 40%的表層海洋正在迅速變綠。特別是在靠近赤道的熱帶海域，變綠的速度尤其快。這種現(xiàn)象令科學(xué)家十分震驚，因?yàn)榭茖W(xué)家此前雖然已經(jīng)預(yù)計(jì)海洋會(huì)逐漸變綠，但從未想過(guò)速度會(huì)如此之快，他們本以為會(huì)需要40年甚至更久的時(shí)間。
衛(wèi)星中分辨率成像光譜儀對(duì)海洋顏色的測(cè)量結(jié)果（圖片來(lái)源：NASA and Joshua Stevens, using Landsat data from the U.S. Geological Survey and MODIS data from LANCE/EOSDIS Rapid Response）
海洋的顏色與其中的浮游植物和藻類有很大關(guān)系，這些生物體內(nèi)富含的葉綠素會(huì)呈現(xiàn)出綠色。
研究人員推測(cè)，海洋變綠可能是因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在海洋中的分布變了。例如，氣候變化導(dǎo)致海洋表層變暖，海洋出現(xiàn)分層，其深層和表層之間的物質(zhì)交換變少，因此營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)更難從深層上升至表層。在營(yíng)養(yǎng)不足的情況下，較小的浮游植物和藻類可能比其他浮游植物更易存活，這可能導(dǎo)致海洋的顏色發(fā)生了變化。
南極也綠了
除了海洋，南極洲的顏色變化也十分明顯。
一項(xiàng)今年 10 月發(fā)表于《自然·地球科學(xué)》（Nature Geoscience）的研究表明，衛(wèi)星觀測(cè)結(jié)果顯示，由于氣候變暖，南極半島（Antarctic Peninsula）近幾十年來(lái)出現(xiàn)了普遍變綠的現(xiàn)象：
從 1986 年到 2021 年，南極半島的植被（包括苔蘚、地衣、葉苔和藻類等）覆蓋面積已經(jīng)從 0.863 平方千米增加至 11.947 平方千米，35 年內(nèi)增加了近 14 倍。而且，變綠的速度正越來(lái)越快，2016 年之后的綠化速度比之前高出了 30%。
變綠的南極半島（圖片來(lái)源：原論文）
1950 年至今，南極半島的氣溫已經(jīng)上升了近 3°C。盡管南極半島上的大部分植被都是苔蘚，但研究人員認(rèn)為，苔蘚的蔓延同時(shí)會(huì)帶來(lái)南極半島表面土壤增加，而這可能會(huì)給其他植被的生存奠定基礎(chǔ)。
更令人擔(dān)憂的是，由于這里的原生植物此前一直生活在較為穩(wěn)定的極端環(huán)境中，如果其他物種入侵，恐怕本土植物難以在競(jìng)爭(zhēng)中存活下來(lái)。因此，脆弱的南極洲也許會(huì)自此發(fā)生根本性的變化。
氣候變化正在重新塑造地球的生態(tài)系統(tǒng)。秋葉顏色變得黯淡、海洋轉(zhuǎn)綠和南極的植被擴(kuò)展，這些變化看似細(xì)微，卻是氣候變化對(duì)自然界廣泛影響的縮影。
我們眼中熟悉的“秋色”可能已不復(fù)存在，取而代之的是一個(gè)逐漸變綠的地球。面對(duì)這一現(xiàn)實(shí)，或許更重要的是，我們?nèi)绾卧谛蕾p自然的同時(shí)，更加珍惜并積極保護(hù)這份美麗和脆弱。
氣候變化并非一個(gè)遙遠(yuǎn)的未來(lái)，而是一個(gè)我們無(wú)法回避的當(dāng)下。
參考文獻(xiàn)
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[8]https://www.nature.com/articles/d41586-023-02262-9
[9]https://www.nature.com/articles/s41561-024-01564-5
[10]https://www.nature.com/articles/d41586-024-03219-2
策劃制作
來(lái)源丨環(huán)球科學(xué)（ID：huanqiukexue）
作者丨黃雨佳
責(zé)編丨楊雅萍
審校丨徐來(lái)、林林
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