加拿大皇后大学水生态学家、“气候变化、变化地球”一文作者约翰·P·斯莫尔(John P. Smol),长期从事湖泊沉积物分析以及气候变化对环境影响等相关研究。《自然》杂志为此专门采访了他,并与读者一起分享他的工作经历。

 

约翰·P·斯莫尔 

湖泊:环境的采样器

  问:从湖泊沉积物中我们能了解到些什么?
 
  答:环境科学中最大的挑战之一就是(长期)数据的缺乏,因此我们不得不使用间接的替代品。在整个地球,可以说湖泊充当着环境采样器的功能,记录着每天24小时的信息,这些信息包括生物学的、化学的以及物理学的。当你采集到越深处的湖泊沉积物,它的年代就越久远。具有代表性的是,在北美洲你可以通过湖泊沉积物追溯到大约12 000年以前的最后一次冰河时代;在北冰洋附近的浅水塘中,你可以追溯到将近5 000年以前相关信息。
 
  问:关于气候变化,这些水塘告诉了我们一些什么?
 
  答:我们选择浅水塘的原因是它们可能更加地敏感。这些浅水塘是探究气候变化的前哨站之一。从收集到的相关古代数据显示,自19世纪开始一些极其显著的生态变化就已经发生;而似乎气候变化的最合理解释显然与人类的活动有关。当我们在1994年发表这一结论时曾引起很大的争议。
 
  1983年我们对加拿大最北面的水塘进行了研究。此后,每隔2年或3年我们对此会进行跟逐研究,但看到的情况是这些水塘变得越来越浅。当时我们认为它们或许最终会消失,但我们没有一个人认为在有生之年会看到这种情况。直到2006年,许多浅水塘已经干涸,我们才恍然大悟。尽管这是一个令人震惊的画面,但我们还是想了解它是否是一次偶然的或突发的事件造成的。然而,通过2004年我们放置在水塘中的一些探测设施得到的数据,有些池塘甚至在2005年就已经干涸。由于水的导电性是稳定地在增加,所以我们鉴别出这些浅水塘中的水是蒸发掉的而不是流失的。
 

北极:探索仍在进行

  问:跨越北极地区的湖泊和水塘正在收缩、消失,然而其他的一些水域正在扩张。这些变化对生态系统将会产生什么样的影响?
 
  答:我们正在探索各种各样的新型生态模式,有成功者,也有失败者。一些浅水塘已经彻底地干涸并被植物所覆盖。如果有一种依赖这些水塘生存的水生无脊椎动物,比如仙虾,那么它将会随着水塘的干涸而消失。在加拿大北极区最大的一个浅水塘中有着一个小小的岩石岛,一些鸟类会在岛上筑巢。然而随着水塘的干涸,这些岩石岛因此成为了半岛,狐狸能够很轻松地登陆这些岛并把鸟蛋吃掉。
 
  当你深入遥远的南方,较深的湖泊则显示了其他一些变化,尽管它们仍然存在,但很少被冰层所覆盖,或许还有更多的海藻。曾经一度冰水混合的湖泊形成了热水层,湖泊的特性也因此发生了改变,不同水层的氧气分布各异,深层水域中氧气的减少对鱼类生存产生压力;而延伸的热水层则促进了蓝藻细菌的生长(蓝藻细菌是水生生物不太喜欢的食物,阻止其他食物链的生长),最终破坏整个食物链并影响水质。
 

地球:人类欠债太多

  问:您及您的团队目前所从事的研究试图在回答哪些问题?
 
  答:我们目前的工作试图从这些研究中寻找出多重压力源的作用。我们生活在一个复杂的世界并且气候在不断地变化,然而其他的一些事情也在发生变化。我们如何从其他内容中分解出气候变化的信号?认为我们看到的是A效应而不是B效应的这种想法有些天真。北极就是一个很好的例子,从没有经历过农耕、森林大火或者修筑公路等这些人为因素影响北极的气候。话虽如此,但一定有一些事件在北极上空发生,抑或大多数也同气候相关。我们正在寻找对于北极污染物传输的新机制,例如,海鸟能否从海洋中积累污染物并把它们带到北极。如果我们能够证明这一点,那么这种现象也会发生在其他地方。
 
  问:人类已经在地球水生态系统中留下了浓厚的“足迹”。那么,气候变化是如何同农业排泄、工业污染以及酸雨“较劲”的呢?
 
  答:我们已经承认人类在地球上犯下了一大堆错误,但我不得不说,解决气候变化是一个很大的系统的课题。许多其他的问题可以在根源上被解决:你可以处理从管道中排出的化学原料,减少或阻止温室气体的排放,增加滤净器净化烟雾的排放。但是对于气候变化,没有简单的、小范围的“切断开关”。
 
  问:对于这种迫在眉睫的问题,我们能够做些什么?
 
  答:我们必须停止温室气体的排放和戒掉使用化石燃料的“毒瘾”。同时,我们必须加强缓解未来气候变化影响的研究力度。不幸的是,似乎很少出现围绕这类问题的关注。上层不重视或缺乏领导能力,这是令人震惊的。
 
 

资料来源 Nature

责任编辑 则 鸣