氣候變化影響有多大

賈銘

氣候變暖給人類和地球帶來的影響巨大而深遠(yuǎn)。氣候變暖導(dǎo)致海平面升高，海洋熱浪越來越頻繁和嚴(yán)重。一些動植物群落可能因無法適應(yīng)全球變暖的速度被迫遷移，甚至導(dǎo)致許多物種消失。全球變暖還會增加高溫、熱浪、熱帶風(fēng)暴、龍卷風(fēng)等自然災(zāi)害發(fā)生的頻率。氣候變暖還是危害人類健康的一個(gè)主要因素，一些目前主要發(fā)生在熱帶地區(qū)的疾病可能隨著氣候變暖向中緯度地區(qū)傳播。

氣候變化與“特大干旱”

20世紀(jì)30年代的沙塵暴是上世紀(jì)最嚴(yán)重的環(huán)境災(zāi)害之一。猛烈的沙塵暴無情地襲擊了美國南部大平原，造成嚴(yán)重的生態(tài)破壞，迫使250萬人離開該地區(qū)，由此造成的“塵埃肺炎”奪去了無數(shù)人的生命。研究表明，這場災(zāi)難是因土地嚴(yán)重干旱和人們過度墾殖造成的。

今天，因人類活動推動的氣候變化正在世界各地多個(gè)區(qū)域加劇干旱的發(fā)生。現(xiàn)在人們已經(jīng)很清楚，短期和長期接觸空氣中的顆粒物（包括沙塵），會對健康構(gòu)成重大風(fēng)險(xiǎn)。

“沙塵”是指由風(fēng)蝕或人類活動產(chǎn)生的土壤衍生的空氣顆粒，任何小于0.05毫米的土壤顆粒（大致相當(dāng)于人類頭發(fā)的直徑）都有可能升向空中，但引起健康關(guān)注的主要是小于0.0025毫米（2.5微米）的顆粒，這些顆粒物統(tǒng)稱為“細(xì)顆粒物（PM2.5）”。這些微粒在空氣中停留時(shí)間較長，對人體健康危害最大，因?yàn)樗鼈兛梢陨钊敕尾俊?p>

空氣中的微粒主要來源于化石燃料燃燒和其他工業(yè)源排放，但有證據(jù)表明，沙塵也是重要的來源之一。例如，占比為沙塵暴60%的二氧化硅，已知會引起慢性肺部炎癥、肺癌和自身免疫疾病。同時(shí)，沙塵也能在大片區(qū)域內(nèi)傳播土壤攜帶的病原體和有毒污染物。

到本世紀(jì)末，美國西南部的細(xì)沙塵含量可能會比現(xiàn)在增加30%，導(dǎo)致過早死亡人數(shù)增加130%，因沙塵暴露而住院的人數(shù)增加300%。即使在最有效的氣候緩解方案下，預(yù)測該地區(qū)的細(xì)沙塵水平也可能增加10%。因細(xì)沙塵暴露而導(dǎo)致的過早死亡和住院人數(shù)分別增加20%和60%。

當(dāng)然，世界其他地區(qū)也存在類似的情況。例如，研究表明，中國和沙特阿拉伯兩國沙塵暴的發(fā)生受到周邊地區(qū)（包括偏遠(yuǎn)沙漠和旱地）降雨或土壤濕度的影響。

今天，全世界的旱地占世界陸地總面積的41%，居住著約21億人。按照世界目前的溫室氣體排放軌跡，南美洲、非洲、澳大利亞和地中海的部分地區(qū)干旱將加劇，旱地將進(jìn)一步擴(kuò)大。研究表明，氣候變化可能導(dǎo)致全球許多人口稠密的干旱地區(qū)空氣質(zhì)量惡化，這是氣候變化對人類健康和福祉構(gòu)成的眾多威脅之一。

海洋熱浪危害人類社會與自然生態(tài)

過去幾十年里，海洋熱浪在全球各地越來越頻繁地出現(xiàn)。科學(xué)家預(yù)計(jì)，氣候變化將使熱浪更普遍、更持久，對脆弱的水生物種和圍繞海洋生態(tài)系統(tǒng)的漁業(yè)等都將造成危害。但目前尚無可靠的方法來預(yù)測它們何時(shí)發(fā)生，我們能采取什么樣的措施來減少傷害。目前，海洋學(xué)家正在試圖揭示導(dǎo)致海洋熱浪的驅(qū)動力，以便能夠預(yù)測它們，將造成的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)損失降至最低。

海洋熱浪的猛烈與頻繁前所未有。一個(gè)被命名為“Blob”的海洋熱浪持續(xù)了3年，這是有記錄以來持續(xù)時(shí)間最長的海洋熱浪。之前的2015年，塔斯曼海熱浪持續(xù)了8個(gè)多月，導(dǎo)致大量鮑魚和牡蠣死亡;2012年，加拿大和美國東海岸附近的熱浪將龍蝦向北推進(jìn);2011年的海洋熱浪將海藻連根拔起，將鯊魚和其他魚類驅(qū)離了西澳大利亞海域;更早的2003年，地中海熱浪也對海洋生物造成了極大的危害。

2011年，西澳大利亞附近的海洋熱浪使當(dāng)?shù)厮{(lán)蟹的捕撈量減少了90% 以上，導(dǎo)致漁業(yè)生產(chǎn)暫停，以使該物種得以恢復(fù)。

隨著到達(dá)極地海底的陽光增多，扇形蠕蟲（藍(lán)綠色）和海綿（橙色）可能會消失。

加拿大海洋學(xué)助理教授埃里克·奧利弗認(rèn)為，熱浪是海洋系統(tǒng)的自然組成部分，海水有時(shí)會更暖和，有時(shí)會更冷，有時(shí)會非常溫暖或非常寒冷。但是溫室氣體排放使全球平均氣溫升高，導(dǎo)致海洋熱浪越來越頻繁地發(fā)生，大面積的海水被推向前所未有的高溫。然而，海洋生態(tài)系統(tǒng)難以適應(yīng)這種變化，海洋有機(jī)體也許能在水溫持續(xù)上升的情況下生存，但突如其來的海洋熱浪有可能將它們推向死亡的邊緣。

2011年，熱浪導(dǎo)致西澳大利亞鯊魚灣的藍(lán)蟹開始死亡，為此當(dāng)?shù)卣P(guān)閉了一年半的藍(lán)蟹捕撈活動，以利于物種恢復(fù)。但并不是所有的海洋生物都這么幸運(yùn)，受海洋熱浪影響的鮑魚至今都沒有恢復(fù)過來。

如果我們能預(yù)測熱浪來襲的具體時(shí)間與地點(diǎn)，那么水產(chǎn)養(yǎng)殖者、漁民和野生動物管理者將有更好的機(jī)會節(jié)約資金挽救物種：海鮮養(yǎng)殖戶可以暫緩在水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)施中放養(yǎng)脆弱物種，立法者可以頒布季節(jié)性捕魚禁令或臨時(shí)擴(kuò)大保護(hù)區(qū)，科學(xué)家可以采取保護(hù)海洋生物或保存脆弱海洋植物種子的措施等。2014年，西澳大利亞大學(xué)海洋生態(tài)學(xué)副教授托馬斯·沃恩伯格召集了許多學(xué)科的科學(xué)家研究這些極端事件，并在為此召開的國際會議上制定了命名和定義海洋熱浪、跟蹤其發(fā)生地點(diǎn)，以及測評其生態(tài)和社會經(jīng)濟(jì)影響的協(xié)議。

全世界的科學(xué)家都在試圖了解是什么引發(fā)了海水極端變暖。奧利弗就是這樣一位科學(xué)家，他將科學(xué)家、衛(wèi)星、浮標(biāo)和深海機(jī)器人收集的海洋數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)建模軟件中，以識別驅(qū)動海洋熱浪的力量。這是一個(gè)相對較新的研究領(lǐng)域，目前尚無明確的研究結(jié)果。奧利弗認(rèn)為，過去的熱浪大致可分為由海洋驅(qū)動的熱浪和由大氣驅(qū)動的熱浪兩類。

以海洋驅(qū)動的熱浪為例，2015年出現(xiàn)的塔斯曼海熱浪就是其中較為典型的事件。沿著澳大利亞東海岸向南流動的洋流通常轉(zhuǎn)向新西蘭，但在2015年，它突然向西沖向塔斯馬尼亞，從熱帶帶來了一股持續(xù)了6個(gè)多月的暖流。奧利弗說道：“人們甚至在水中看到了熱帶魚。”

據(jù)美國科羅拉多大學(xué)博爾德分校氣候科學(xué)家狄龍·阿馬亞介紹，2019年太平洋地區(qū)的熱浪，即所謂的“Blob 2.0”，則是被大氣帶下來的。利用計(jì)算機(jī)模型，他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)太平洋上空的風(fēng)力變?nèi)鯐r(shí)，熱浪就出現(xiàn)了。風(fēng)可以冷卻海面，就像風(fēng)可以讓人體汗水蒸發(fā)一樣，太平洋上空凝滯的空氣會將更多的太陽熱量鎖定在水中。最近的“Blob 2.0”熱浪與“Blob”熱浪有些相似，“Blob”曾在3年的時(shí)間里對從墨西哥到阿拉斯加的海洋生物造成了極大的危害。

2012年7月21日，一場大沙暴席卷美國鳳凰城。

為此，狄龍·阿馬亞等研究人員建立了模擬熱浪的計(jì)算機(jī)模型，模擬海洋和大氣流、海面溫度和鹽度變化的復(fù)雜過程，為預(yù)測未來海洋熱浪事件奠定了基礎(chǔ)。這對預(yù)測下一次熱浪來襲的時(shí)間會有所幫助。海洋熱浪頻發(fā)敲響了氣候警種，人們正在想辦法應(yīng)對和適應(yīng)它。

氣候變暖的更多危害

全球氣候變暖給自然生態(tài)和人類帶來的危害還有很多。從細(xì)菌到火山，從微觀到宏觀，從自然生態(tài)到人類健康，都受到了氣候變化的劇烈影響。

全球氣候變暖導(dǎo)致大面積的沙漠細(xì)菌死亡，加速全球荒漠化進(jìn)程。如今，來到干旱地區(qū)的游客通常首先看到的是一個(gè)幾乎沒有生命存在的荒漠地帶。然而，在這些沙漠地帶，通常也會發(fā)現(xiàn)一個(gè)個(gè)由地衣、藻類、苔蘚、真菌和藍(lán)藻組成的特殊群落，它們被稱為“隱生土壤”或“土壤結(jié)皮”。這些生物將松散的沙漠土壤粘合在一起，有助于保持維持生命的水分。

沙漠中的土壤看似荒涼，沒有生命，但實(shí)際上卻布滿了大量細(xì)菌。細(xì)菌菌落可以長得很厚，形成一層堅(jiān)固的“生物結(jié)皮”，或稱生物銹菌，穩(wěn)固土壤不受侵蝕。

一項(xiàng)對美國沙漠中生物銹菌的研究表明，不同類型的沙漠細(xì)菌會在不同的溫度條件下茁壯成長，有些更喜歡美國亞利桑那州和新墨西哥州的酷暑，而有些則在俄勒岡州南部和猶他州較為涼爽的氣候條件下生存得更好。隨著全球氣候變化，氣溫變得越來越不穩(wěn)定，沙漠細(xì)菌可能難以適應(yīng)，沙漠土壤因此而更容易受到侵蝕。

一項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn)，全球變暖導(dǎo)致火山噴發(fā)次數(shù)增多。隨著冰川融化涌入海洋，全球海平面隨著氣候變化而上升，地殼上的重量分布將從陸地轉(zhuǎn)移到海洋。一些研究表明，這種重量分布變化可能導(dǎo)致火山噴發(fā)變得更為頻繁。研究人員已從巖石記錄中發(fā)現(xiàn)了相關(guān)性證據(jù)。在地球歷史的幾個(gè)時(shí)期，大量火山噴發(fā)的遺跡均與冰川融化時(shí)期相關(guān)。當(dāng)然21世紀(jì)的人類可能不會經(jīng)歷這種轉(zhuǎn)變，這種影響似乎要滯后到2500年左右。

此外，海水變暖還會導(dǎo)致喜歡黑暗的冠水母數(shù)量激增。一些地區(qū)的降水量增加，河水流動性增強(qiáng)。更強(qiáng)的水流激起更多的淤泥和碎片，最終流入海洋，使海洋變得更加不透明。近幾十年來，隨著降水量增加和積雪融化，挪威沿海地區(qū)的海水已經(jīng)變得越來越深且越來越暗。一些研究人員推測，這種海洋變得更陰暗的趨勢，是造成包括水母數(shù)量激增在內(nèi)的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)變化的主要原因。

隨著海冰融化，更多陽光會灑入兩極附近的淺海地區(qū)。每年夏天，習(xí)慣于在黑暗中生存的蠕蟲、海綿和其他無脊椎動物等海底生物群落將經(jīng)歷更長時(shí)間的陽光照射。最新的研究表明，陽光滲透增加導(dǎo)致海草和其他海洋植物繁榮，導(dǎo)致大量海洋生物因缺氧而窒息，悄然改變著海洋生物群落的現(xiàn)狀。這種從無脊椎動物為主的群落向藻類為主群落轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象，已分別在南北極海岸線的一些地方被發(fā)現(xiàn)，可能會大大減少這些地區(qū)的生物多樣性。

比人的頭發(fā)絲細(xì)得多的微細(xì)塵粒

另外，大量研究表明，氣候變化不僅對自然生態(tài)有害，也會危及到人類健康。一項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn)，高溫和臭氧可能導(dǎo)致人們心臟健康惡化。研究結(jié)果顯示，美國城市夏季的高溫與人的心率變異性降低有關(guān)，低心率變異性與心臟病發(fā)作的死亡風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)。

由于全球氣候變暖導(dǎo)致春天的提前到來，令人過敏的花粉也會在一年中傳播得更早，全球每年因花粉過敏的人數(shù)都在不斷地增加。近年來，人類過敏癥呈上升趨勢的部分原因，可能是由于二氧化碳含量上升和氣溫升高。由于氣候變暖，植物開花期提早，花粉總量增多，人們對花粉的敏感性也在增加。一些溫度和降水模型顯示，到2040年，全球花粉含量可能會增加1倍以上。雖然遺傳因素在過敏癥中起著很大的作用，但更長的花季和更密集的花粉可能會加重過敏患者的癥狀。

同時(shí)，全球沙漠化也會促進(jìn)海洋中有害細(xì)菌的生長。曾有研究發(fā)現(xiàn)，沙漠塵埃會助長海洋里的弧菌生長，這種細(xì)菌可導(dǎo)致人體胃腸炎和其他傳染性疾病。美國喬治亞大學(xué)的研究人員艾琳·利普發(fā)現(xiàn)：在將來自摩洛哥風(fēng)化沙漠的沙塵與海水樣本混合后的24小時(shí)內(nèi)，弧菌數(shù)量增長了10～1000倍。其中，一種弧菌可能導(dǎo)致人的眼部和耳部開放性傷口的感染，而另一種弧菌可能會導(dǎo)致霍亂。這種細(xì)菌數(shù)量增加可能意味著更多的人群因?yàn)榻佑|到受污染的海鮮而致病。

此外，全球氣候變化還會加快疾病傳播的范圍和速度。某些傳播致病因子的昆蟲受天氣變化和氣溫升高的影響很大，因?yàn)檫@些病媒是冷血動物，它們需要依靠周圍環(huán)境來控制體內(nèi)熱量，氣溫升高可能有利于這些昆蟲將瘧疾等某些傳染病傳播到新的地區(qū)。降雨量增加也對昆蟲有利，一些研究已將降雨量增加與疾病爆發(fā)，特別是水傳播疾病聯(lián)系在一起。