熱帶雨林的一些樹葉已經承受了超過臨界閾值的溫度，導致它們無法進行光合作用而枯萎。建模和實驗表明，隨著當地氣溫持續升高，受到影響的葉片比例將呈指數級上升。

“我們預測葉子會完全枯萎。”美國北亞利桑那大學Christopher Doughty說，“如果真發生這種情況，將是一個重大轉折點。”

然而，該團隊研究表明，只有在最壞的情況下，才有可能達到這個臨界點，現在這是不可信的。他說：“事情似乎不會變成那樣，但這是有可能的。”

實驗室研究表明，當雨林樹木的葉子溫度達到47°C左右時，從陽光中獲取能量的細胞機制會受到不可逆轉的破壞，葉子通常會枯萎。

“這一溫度看起來不高。”團隊成員、巴拿馬史密森熱帶研究所的Martijn Slot說，“但其實樹葉溫度可能比空氣溫度要高。”

Slot說，沙漠植物可以忍受47°C以上的溫度，但在熱帶雨林中，不同物種的耐熱性差異很小。

目前人們認為熱帶森林中沒有一片葉子達到其耐受極限。但當分析2018年至2020年國際空間站ECOSTRESS儀器對植物溫度的測量結果時，Doughty和同事發現，世界各地熱帶雨林的樹冠中約0.01%的葉子承受的溫度已經達到這一閾值。

為證實這一點，研究人員在世界各地進行了地面研究，包括在雨林上層樹冠的單個葉片上放置溫度傳感器。“這極具挑戰性。”Slot說，“你回來后，一場風暴把傳感器打掉了，或者螞蟻吃掉了傳感器的膠帶。”

然后，他們根據這些發現和相關植物實驗創建了一個簡單模型，最終的結論是，受影響的葉片比例將隨當地溫度升高而增加，在達到2°C至8°C的局部變暖臨界點后，這一比例的上升速度更快，而臨界點溫度最有可能是4°C。

Doughty說，加速上升的原因有很多。例如，葉片的氣孔在極端高溫和干旱時會關閉，以防水分流失。如果沒有通過氣孔蒸發進行冷卻作用，葉子就會迅速變暖。

此外，一旦暴露在高溫下的葉子開始枯萎，之前被遮蔽的葉子會在高溫中相繼枯萎。

Doughty說，持續的森林砍伐更有可能使當地氣溫上升到超過大量樹葉溫度閾值的水平。他說：“在森林支離破碎的地方，現有森林會變得更加炎熱。”

他說，亞馬孫地區死亡樹木數量的增加可能部分由于超過這個溫度閾值。最近的研究還表明，亞馬孫地區釋放的碳已經多于吸收的碳，從而導致進一步變暖。

沒有參與這項研究的英國班戈大學Julia Jones說：“這篇論文進一步證明了我們需要盡快阻止和扭轉氣候變化。”

英國埃克塞特大學的Iain Hartley說，研究表明，森林砍伐的局部影響以及全球氣候變暖，可能已經導致一些地區在氣候上不適合熱帶雨林存在。“為保護熱帶雨林及其提供的關鍵生態系統服務，需要在當地和全球范圍內采取行動。”

研究人員在8月23日出版的《自然》上發表了這一研究成果。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-023-06391-z