13.6 全球暖化可能造成的影響
全球變遷所造成的暖化程度人言言殊,為了便於討論,本章假設迄2070年,全球溫度上升3℃的情況。
首先,未來百年之中,溫度上升3℃的速率可能是地球歷史上溫度自然變異所僅見,而升溫的幅度亦可能是過去十萬年來最高的,現今氣候變遷的速率較之過去自然變遷加快了大約15∼40倍(Schneider, 1992)。平均溫度在百年中激升3℃更意味著氣候體系中其他因子的劇烈變化,如全球降雨型態必然隨之改變(Manabe et al., 1981; Hansen, et al., 1988),有些地方雨量大增,其他地方轉為乾旱,植物的分布將大為改變。美國環保署1988曾評估,全球暖化將使北美洲內陸中緯度地帶的夏季嚴重乾旱。除雨量外,風暴的路徑及頻度也將改變,土壤受侵蝕、搬運及淋餘作用的程度及速率也隨之改變,土壤化學的性質就變了(Harte et al., 1990)。
CO2濃度的增加可能有利於某些植生而抑制他類植物,而改變植物社群結構;海水面上漲也將影響海岸植物社群的生態(NRC, 1983)。
許多電腦模擬顯示,全球暖化主要將表現於高緯度地帶(Hansen et al., 1987),也因此,高緯度的生物將首當其衝,受到最大的衝擊,寒帶森林將因3℃之升溫而銳減37﹪(Emanuel et al., 1985)。也就是說,目前熱帶森林的破壞而動植物大量絕滅,將來全球暖化又將對溫帶的生物多樣性嚴重打擊。
全球暖化亦將衝擊熱帶地區,主要表現於乾旱及半乾旱地區,降雨模式的變化可能造成沙漠化的擴大(Soloman, 1994)。
尤需強調的是,平均溫度上升三度看來事小,但其意味的極端氣候的變遷則不容小覷,如洪水、風暴、乾旱、野火、寒害、熱浪等侵襲,往往才是動植物變遷的決定因素(Clark, 1991)。
生物種各有其適應生存的溫度、雨量,當這些氣候因子變動後,生物的分布亦將與之推移。簡單來說,全球暖化將使許多生物種的存域(species range)向高緯度擴張,另方面,在低緯度的一端可能後縮。晚第四紀(過去數十萬年)中間冰期的溫度曾經比現在高2∼3℃,根據花粉化石的研究,許多植物的存域北移了數百公里,溫帶森林植物取代了現代寒帶林的位置。然而,這樣的遷移不必然是全體生物社群動作一致的大搬家,因為個別生物種有不同的反應速率及遷移途徑,生物社群因而解體及重組(圖13-4)。花粉化石的研究顯示,從上次冰盛期迄今的暖化過程中,北美洲的植物地理分布隨之變遷,各別植物種存域的遷移與調整,形成各類「朝生暮死」的植生社群(「朝生暮死」當然是誇張之詞,但以地質時間尺度視之,這些植生社群的組成與瓦解都在「轉瞬」之間)(Davis, 1983)。
植生存域的遷移不只表現於南北緯度,也表現於海拔高度上(圖13-5),一般而言,海拔高度500m的的垂直遷移,相當於水平距離350公里的移動。幾乎所有的山脈都是底大峰小,因此,當溫度變暖,植生向上攀移時,山頂植物分布的面積日益縮小,最後甚而走投無路,終至無「立錐」之地(Murphy and Weiss, 1990)。
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