亚马逊雨林气候危机：超热带化加剧致树木死亡率激增55%
在巴西马瑙斯的雨林深处，一座座观测塔矗立在树冠之上。几十年来，塔上的传感器日夜不停地记录着亚马逊的“生命体征”：包括它的温度、湿度、太阳辐射以及碳通量。长期以来，这里的数据波动遵循着热带雨林特有的季节性规律。
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（来源：Berkeley News)
但最近几年，科学家们发现，这些数据正在偏离正常轨道。
本周，在 Nature 的一项最新研究中，加州大学伯克利分校与巴西国家亚马逊研究所（INPA）等机构确认了这一异常现象：亚马逊雨林正在经历一种数千万年来未曾有过的“热干旱”，科学家称之为“超热带”气候（hypertropical climate）。
在这种极端条件的影响下，树木的死亡率比正常年份激增了 55%。如果温室气体排放得不到遏制，这种目前仅在极端年份出现的热干旱，到本世纪末可能成为亚马逊的常态。
图 | 团队论文（来源：Nature）
在地球的历史上，类似的高温且伴随极端干旱的热带环境，可能要追溯到数千万年前的中新世（Miocene）。
而现代亚马逊雨林中的植被，是在相对温和的气候下演化而来的。可以说，它们从未经历过如此严酷的生存挑战。
这场气候危机的背后，是全球变暖与厄尔尼诺等异常气候模式的叠加效应。当厄尔尼诺导致降水减少时，全球变暖所抬高的基础气温，又使大气对水分的需求呈指数级增长。
此时的大气如同一块极度干燥的海绵，持续且剧烈地从土壤与植被中抽吸水分。
然而，大气究竟如何逐步一步步“杀死”树木？揭示这一过程，或许能为逆转雨林衰退提供关键线索。
树木生死阈值：0.32-0.33
为了深入了解这个机制，研究团队进行了一项跨度极大的实地研究。他们结合了长达 30 年的森林样地监测数据（BIONTE 项目），以及在 2015 年和 2024 年两次强厄尔尼诺干旱期间部署的生理学传感器数据。
在巴西马瑙斯附近的观测点，科学家们给树木安装了精密的液流传感器，实时监测树液的流动；土壤水分传感器被埋入地下，记录根系可用的水量。
数据显示，在树木的生死之间，存在一个具有高度一致性的生理学临界点：土壤体积含水量 0.32-0.33。
当土壤含水量在 0.32-0.33（即土壤孔隙中约三分之一由水填充）时，树木的水分调节机制将难以抵抗大气的蒸腾拉力而失效。在此之前，树木尚能通过调节气孔开度来维持水分平衡；一旦土壤含水量跌破该临界值，树木蒸腾速率会急剧下降，并触发致命的连锁反应。
（来源：Nature）
首先是“水力失效”。在高温与干旱共同作用下，树木木质部导管内的水柱张力急剧增大。当张力超出其承受极限时，空气会进入导管形成气泡栓塞，阻碍水分向上运输。该过程类似于人体血管中发生空气栓塞导致缺血的情形。一旦水分输送中断，树冠部分将迅速脱水，最终导致树木死亡。
其次为“碳饥饿”。为减少水分流失，树木会关闭叶片气孔，但同时亦阻断二氧化碳吸收途径，致使光合作用停滞。在持续的热干旱胁迫下，树木逐渐耗尽储存的碳水化合物，最终因能量枯竭而死亡。
团队负责人杰夫·钱伯斯强调：“值得注意的是，这一土壤水分阈值在不同年份与不同干旱事件中表现出高度的一致性。这表明亚马逊森林对水分胁迫的耐受存在相对固定的物理极限，而当前气候条件正频繁突破该极限。”
（来源： Berkeley News）
不同树种的"自然选择"
不过，并不是所有的树木在热干旱面前都表现得同样脆弱。基于 BIONTE 项目积累的 30 年统计学数据，研究人员发现，森林内部也正在进行筛选。
数据显示，在所有树种中，生长速度快、木材密度低的“先锋树种”死亡率最高。这类树木通常在森林受到干扰（如自然倒伏或人为伐木）后迅速占据生长空间。可是，由于生长速度过快，其疏松的木质部结构在极度干旱面前缺乏抵抗栓塞的能力。
相比之下，生长缓慢、木材致密的硬木树种展现出了较强的韧性。
这说明，次生林（Secondary Forests）比原始森林更脆弱。
在亚马逊地区，人类活动导致了大量的森林退化和再生，形成了广阔的次生林带。这些森林中充斥着快速生长的先锋树种。随着热干旱频率的增加，这些本应作为生态恢复希望的次生林，反而可能成为第一批倒下的受害者。
这种选择性的死亡正在改变森林的物种组成。虽然从长远的进化角度看，这可能会筛选出更耐旱的物种，但自然演化的速度远不及气候变化的速度。
在新的平衡建立之前，亚马逊可能会经历生物多样性的显著下降和森林结构的简化。这种结构性变化不仅影响生物栖息地，更直接削弱了森林的生态服务功能。
未来，情况还会更糟
目前的热干旱还只是偶发事件，主要集中在厄尔尼诺年份。但研究团队利用 CMIP6（第六次国际耦合模式比较计划）和 E3SM 等地球系统模型的预测显示，未来情况不容乐观。
模型预测，如果人类社会维持目前的高排放路径（SSP5-8.5 情景），到 2100 年，这种导致树木大规模死亡的极端气候条件将不再是偶发事件，而可能成为亚马逊部分地区的常态。届时，每年出现热干旱条件的天数可能高达 150 天。
这一变化的影响范围也将远远超出南美洲。
因为亚马逊雨林是地球上最重要的陆地碳汇之一，每年吸收大量人类排放的二氧化碳，而热干旱正在削弱甚至逆转这一功能。
若亚马逊雨林继续遭遇热干旱，将触发恶性循环：气候变暖加剧树木死亡，死亡树木释放更多二氧化碳，进而进一步加速全球变暖。类似的“超热带”气候条件也可能出现在非洲刚果盆地和东南亚热带雨林。
倘若全球三大热带雨林同时陷入此类气候困境，地球气候系统的稳定性将面临前所未有的挑战。
图 | CMIP6 预测情景下超热带气候的时空演变 （来源：Nature）
尽管预测并不乐观，钱伯斯教授和他的团队认为，目前的情况实际上为人类提供了自救的窗口期。
“今天的极端热干旱，就是未来气候的预演，”研究指出。通过现在观察森林在极端条件下的反应，科学家们得以识别出哪些区域、哪些树种最脆弱，从而为未来的保护和管理提供科学依据。
这一发现对森林管理策略提出了具体要求。例如，在进行退化森林的恢复项目时，不能仅追求覆盖率和生长速度，而应优先考虑引入那些木材密度高、抗旱能力强的树种，以提高未来森林抵御“超热带”气候的韧性。
同时，保护现存的成熟森林显得尤为重要，因为它们拥有更复杂的结构和更具抵抗力的物种库。
当然，所有适应性措施的前提是减缓气候变化的整体趋势。钱伯斯强调，未来的剧本并非已经写定。“这一切取决于我们做什么，”他说，“我们要在这个多大程度上创造这个超热带气候，取决于我们对温室气体排放的控制。”
如果能够遵循《巴黎协定》的低排放路径，这种极端气候的出现频率将大大降低，给森林留出适应和调整的时间。反之，如果任由排放失控，亚马逊将不得不面对一个它在进化史上从未处理过的生存危机。
1.https://www.nature.com/articles/s41586-025-09728-y
2.https://news.berkeley.edu/2025/12/10/a-new-hypertropical-climate-is-emerging-in-the-amazon/
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