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“氣候英雄”助力減緩氣候變化

2025-02-28 00:00:00俞之凡
科學24小時 2025年2期

你知道嗎?動物能幫助人類應對氣候危機!一些動物在它們的生存環境中會儲存很多的二氧化碳,以減少大氣中導致全球變暖的溫室氣體,減緩全球變暖的趨勢。這不是童話故事,它真實地發生在現實中。

如今,世界各國都在紛紛研發新技術,采取新措施,為減緩氣候變化、減少氣候影響、應對全球氣候危機作出努力。與此同時,我們也不應忽視一些動物為減緩全球變暖的趨勢所作的貢獻。

在穿越澳大利亞的桉樹林時,人們需要隨時注意腳下,因為地面上布滿了許多大大小小的坑洞,這些坑洞邊上還常伴有一堆堆的小土堆。而這些正是動物界里的“氣候英雄”針鼴鼠辛勤工作的成果。

針鼴鼠是能幫助人類應對氣候變化的一種動物。直到不久前,人們才意識到一些動物可以通過它們的行為,為全球應對氣候變化作出貢獻。雖然動物不會有意識地清除大氣層中的二氧化碳,但通過支持健康的生態系統,可以促進一些能夠減少大氣中溫室氣體的生物的生長,這些生物包括藻類、植物和一些細菌。

通過光合作用,這些生物從空氣和水體中吸收二氧化碳、獲取營養,吸收的二氧化碳最終會成為它們身體的一部分。一些細菌將死去的動植物中的二氧化碳轉移到土壤中,從而增加土壤中二氧化碳的儲存量,以減少地球大氣層中二氧化碳的含量。

一些鳥類和昆蟲通過傳播種子或為植物授粉的方式來幫助植物繁殖,有些動物會像園丁一樣保護著生存環境中的生態系統,還有些動物甚至能起到改變生態系統中非生物部分(如土壤和空氣)的作用。

這些對氣候變化作出積極貢獻的動物,正是科學家所稱的“基于自然的氣候變化解決方案”的一部分。鑒于全球變暖的緊迫形勢,推動自然解決方案的實施刻不容緩,保護動物“氣候英雄”是我們力所能及的解決方案之一。

針鼴鼠:挖坑在土壤中儲存更多的二氧化碳

為尋找食物,針鼴鼠和其他擅長挖坑的哺乳動物會不斷挖掘。在挖坑的過程中,二氧化碳從大氣層中被轉移到坑洞中,最終進入土壤。它們挖掘的大量坑洞為減少大氣中的二氧化碳起到了重要的作用。

針鼴鼠(卵生動物)被稱為“多刺食蟻獸”或“尖刺食蟻獸”,它們的身形與家貓差不多大小,有一個又長又窄的鼻子和一個袋鼠那樣的育兒袋,從頸部到尾部滿身覆蓋有刺。它們是鴨嘴獸的近親,行動笨拙遲緩,但它們卻是為延緩全球氣候變暖作出貢獻的“英雄”。

針鼴鼠有力的爪子是用來挖掘、尋找螞蟻和白蟻的強大武器,它們為尋找食物辛勤挖掘,在森林地面上留下許多大大小小的泥坑。慢慢地,一些落葉、種子、死去的昆蟲和其他有機物積聚在這些坑里。對此,澳大利亞新南威爾士大學的生態系統科學家大衛·埃爾德里奇解釋道:“在凹坑里,這些有機物質與土壤里的微生物有了更密切的接觸,微生物會將有機物分解,其中的二氧化碳也隨之融入土壤中,從而增加了土壤中二氧化碳的儲存量。如果沒有針鼴鼠挖掘的這些凹坑,那么陽光就會逐漸分解這些有機物,釋放出二氧化碳進入大氣層中。”

看上去這些在澳大利亞森林中緩慢行走的針鼴鼠所作的貢獻微乎其微。其實不然,它們小小的身軀每年搬運的土壤總量驚人。據統計,每只針鼴鼠每年搬運的土壤總量高達8噸。想象一下,針鼴鼠在森林地面上所挖掘坑洞的數量會是多么驚人。

感受到外部威脅的針鼴鼠蜷縮在挖掘好的坑洞里,只留帶有尖針的背部在外面。這些坑洞都有助于減緩氣候變化,積聚在坑洞中的腐爛樹葉和其他有機物質中揮發的二氧化碳通過這些坑洞融入土壤中
針鼴鼠的刺
一只短喙針鼴鼠蜷縮成一團,右側的鼻子隱約可見
澳大利亞的兔耳袋貍

但研究發現,并不是所有坑洞都能成功捕獲二氧化碳進入土壤。在2021年的一項研究中,埃爾德里奇發現,在樹木和灌木叢附近的坑洞,要比那些沒有綠色植被覆蓋的區域吸收到更多的二氧化碳。這是因為在有綠植覆蓋的區域會有很多的落葉,如果附近有坑洞,這些落葉就有可能掉進坑洞里。

同時,這些坑洞還可起到促進和保護植物生長的作用。掉入坑洞的落葉被分解成堆肥,釋放出養分。此外,土壤被翻動后會變得松軟,有助于水分滲透到原本堅硬的土層中,使種子更容易發芽,落入坑中的種子可受到保護,不被一些動物吃掉。在某些環境中,這些坑洞可能是唯一能夠保護種子免于被螞蟻吃掉的地方。原因是雖然螞蟻擅長爬坡,但它們無法把遠超它們體重的種子拖上陡峭的斜坡。

埃爾德里奇指出,除了針鼴鼠,食蟻獸、土豚(非洲的一種食蟻獸)、北美的野兔、澳大利亞的兔耳袋貍和草原袋鼠,以及中東的野山羊也是擅長挖坑的動物,它們也都在幫助捕獲和儲存全球生態系統中的二氧化碳。

森林里的大象正在用象鼻把樹葉和樹枝從樹上扯下來。大象的巨大食量,以及有選擇性的飲食習慣,對植物的生長以及儲碳都產生了積極的影響

大象:維持森林生態平衡的“園丁”

非洲森林里的大象以水果、樹葉、樹皮和樹枝為食。作為森林里的龐然大物,大象的食量驚人。盡管它們的食譜里包括數百種不同種類的植物,但它們的口味很挑剔。大象這種有選擇性的覓食習性,對維持森林生態平衡、延緩全球氣候變暖具有積極的影響。

在2023年的一份調查報告中,瑞典生態學家法比奧·伯扎吉指出,大象喜食速生樹種的樹葉。這些樹種將大量的能量用于生長,它們的葉子中富含蛋白質,是大象喜愛的食物。

人們普遍認為,有象群生存的森林植被要比沒有大象的森林植被稀疏,如此森林的儲碳能力似乎更低。但事實并非如此。這是因為,在象群的覓食中幸存下來的樹木將擁有更大的成長空間,能夠獲得更多的水分和光線,從而茁壯成長。樹木生長得越好,儲存的二氧化碳就越多。大象專挑速生樹種啃食,便給有潛力長成大樹的慢生樹種留下更多的生長空間。慢生樹種每單位體積的儲碳存量比速生樹種要多得多。

此外,大象還以另一種方式保護慢生樹種。它們喜食速生樹種的葉子,但選擇了慢生樹種的果實,可能是因為慢生樹種上的果實更大。大象以果實和種子等為食,當它們在森林中邊行走邊排便時,便會一路“播撒”種子,使得那些儲碳更多的慢生樹種的種子在森林中傳播開來。

鯨魚:為吸碳浮游植物提供營養

就像大象是森林中辛勤的“園丁”一樣,鯨魚則是海洋世界中的“園丁”。

大量的浮游植物漂浮在海洋的陽光區,它們的生存方式是利用光合作用制造養分來滿足生長需求,需要從空氣中吸收二氧化碳。但洋面上諸如氮、磷和鐵等營養物質比較匱乏,鯨魚的活動可為其他海洋生物提供這些養分。以抹香鯨為例,它們潛入獵物豐富的海洋深處,進食后來到“陽光區”呼吸和排泄。它們的排泄物中含有大量從深海獵物中獲得的各種營養物質。因此,鯨魚的行為實際上相當于在給浮游植物“施肥”。

抹香鯨潛到超過600米的洋面之下尋找魷魚等深海獵物,之后回到洋面呼吸和排便
抹香鯨在陽光明媚的洋面上排出一大團營養物質

這些營養物質促進了浮游植物的生長和繁殖,大量繁殖的浮游植物可從空氣中吸收更多的二氧化碳。它們吸收的大部分二氧化碳將再次循環進入大氣層中,還有小部分形成富碳碎片最終沉入1000米左右的深海,風暴、洋流等都不能輕易攪動它們。這些富碳碎片隨著洋流循環再次抵達洋面,則需要幾百年甚至幾千年的時間。

那么,二氧化碳是如何隨著這些碎片下沉到深海的呢?例如一種名為“硅藻”的浮游植物,在分裂和生長的過程中,會從海水中提取二氧化硅來制造精致的外殼,并從空氣中吸收二氧化碳。開花期間,硅藻會消耗掉體內的二氧化硅,繼而無法繼續生長而慢慢凋亡。凋亡后的硅藻因外殼沉重,會帶著體內所含的二氧化碳一起下沉至海底。

雖然鯨魚不直接以浮游植物為食,但鯨魚的食物——磷蝦、魚類和其他以藻類為食的海洋生物的體內都含有二氧化碳。這些二氧化碳最初都是由浮游植物通過光合作用從大氣中獲取的。隨著鯨魚的成長,從食物中吸收的一部分二氧化碳將成為它們身體的一部分。它們死后,尸體下沉至海底,大量的二氧化碳也將隨之一起沉入海底。

除鯨魚以外,一些海洋生物的行為也有助于將二氧化碳深埋在海底。樽海鞘是一種半透明狀、形似水母的海洋生物。它們以浮游植物為食,排出的富含二氧化碳的糞便顆粒在海水中會快速下沉。最新的研究表明,樽海鞘的糞便顆粒在幾天內就能抵達海底。

上述所有這些動物都在幫助儲存二氧化碳,將更多的二氧化碳貯存在它們生存的生態系統中,可有助于阻止全球氣候變暖。保護這些動物,讓它們繼續助力實現“雙碳”目標,是解決氣候危機的策略之一。當然,我們也需要為節能減排積極貢獻自己的一份力量!

微小的硅藻是一種單細胞藻類,它們生活在自己制造的精致外殼內。不同種類的硅藻制造形狀與大小各不同,并具有不同特征的外殼

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