南美洲的安第斯山脉是丰富多样的动植物的家园,但它们也承受着人类和自然影响的伤疤。
一项新的研究揭示了古代人类如何利用火来改变景观,创造了一个持续至今的新生态系统。
这项研究还显示了气候变化是如何影响安第斯森林储存碳的能力的,这是减缓全球变暖的重要服务。
发表在《自然通讯》上的这项研究结合了哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁、玻利维亚和阿根廷的119个森林监测点的考古和古环境数据。
研究人员发现,人类大约在1.5万年前迁入安第斯山脉,并在这片土地上引入了常规的火。这阻碍了该地区森林的再生,形成了今天存在的大片丛林。
“这是我看到的最早的证据,表明人类用火从根本上改变了他们的生态系统,”该研究的主要作者、哥伦比亚国立大学(universsidad Nacional de columbia Sede) Medellín教授阿尔瓦罗·杜克(Alvaro Duque)说。
“这表明,到晚更新世,人类正在学习以真正新颖的方式使用火。在这种情况下,它们的燃烧导致该地区的森林被你今天看到的开阔林地所取代。”
研究人员还发现,人为引发的火灾增加了自然火灾的频率和强度,这进一步塑造了植被和土壤。
火灾还影响了该地区的生物多样性,有利于适应火灾的物种,减少了依赖森林的物种的栖息地。
然而,该研究也警告说,目前安第斯山脉人为火灾的速度和范围是不可持续的,并对生态系统及其服务构成严重威胁。
这组科学家敦促采取更有效的火灾管理和保护政策,以保护安第斯森林及其生物多样性。
这项研究的另一个重要发现是,安第斯山脉的森林作为碳汇,吸收的二氧化碳比排放的多,有助于保护地球。
研究人员估计,2005年至2015年间,安第斯森林的地上生物量每年增长0.6%,储存了约2.3亿吨碳。
“碳储存是最重要的生态系统服务之一,有助于减轻气候变化和温度变暖下二氧化碳水平上升的影响,”该研究的合著者、圣路易斯华盛顿大学生物学副教授乔纳森·迈尔斯(Jonathan Myers)说。
他说:“这项研究提供了关于在气候变化下迁徙的物种如何影响对人类重要的更广泛的生态系统服务的见解。
该研究还发现,安第斯森林的碳储存潜力随海拔和气候而变化。
低海拔地区的森林更温暖、更湿润,比高海拔地区的森林储存更多的碳,而高海拔地区的森林则更凉爽、更干燥。
然而,研究人员还发现,海拔较高的森林对气候变化的适应能力更强,因为它们在过去经历了更多的气候波动。
研究人员提出,安第斯森林可以通过将其范围上移来适应未来的气候变化,遵循生长和碳储存的最佳条件。
然而,这也取决于是否有合适的栖息地,以及物种分散和定居新地区的能力。
研究人员得出结论,安第斯森林是一种宝贵的自然资源,值得更多的关注和保护。
他们呼吁进行更多的研究和监测,以了解安第斯森林的动态和驱动因素及其碳储存能力,以及人类活动和气候变化对其生物多样性和生态系统服务的影响。