中國生物多樣性保護與綠色發展基金會（簡稱中國綠發會，綠會）作為聯合國防治荒漠化公約的觀察員機構，持續關注全球范圍內荒漠化、干旱以及防治荒漠化和對抗干旱方面的最新動態和資訊。近日，中國綠發會國際部從國際知名期刊獲悉一文——《干旱：為什么一些英國樹木在8月份會落葉》。綠會國際部現將該文整理編譯如下，供感興趣的讀者參考和了解。

圖源：Credit: Unsplash/CC0 Public Domain

英國正遭受自20世紀70年代以來最嚴重的旱災，預計10月前將出現干燥天氣。許多公園和草坪現在更多的是干草而不是草，但一些樹木和其他植物以一種更令人驚訝的方式做出了反應：它們失去了葉子。

這種異常干燥的天氣很可能是氣候變化造成的。但樹木是否因為失去了季節感而變成棕色或落葉，并且表現得好像是秋天？

落葉是一個精心控制的過程。在這一過程中，葉和莖之間的連接被精確地溶解，而不會損壞植物周圍的部分。有鑒于此，你可能會認為，只有在樹木和其他植物感到葉莖連接困難的情況下，這種情況才會發生。

但事實并非如此。相反，這是一種緊急反應，以防止植物脫水。

如果我們思考一下樹葉的作用，原因就很清楚了：它們是太陽能電池板，收集陽光并通過光合作用捕捉能量。二氧化碳是這一過程中的關鍵成分之一，植物從大氣中獲取二氧化碳，最初將其溶解在水中，覆蓋在每片葉子的內表面。

為了給樹葉提供最大的面積來捕獲二氧化碳，這些內部被折疊，直到它們通常是樹葉外表面面積的20倍。這有助于收集二氧化碳，但這意味著在這片巨大的區域，水可能會因蒸發而流失。

植物吸收的高達99%的水分只是通過它們蒸發到空氣中。熱帶雨林因為樹木釋放了大量的水蒸氣，從而改變了周圍的氣候。一些大樹每天吸收并蒸發一公噸水。

樹葉沒有了用處

如果水資源充足，這很好，但如果水資源不充足呢？在干旱時，植物最初會關閉葉片上的氣孔，讓二氧化碳進入并通過氣孔逸出水分。這減少了水分損失，但也減緩或停止了光合作用，因為二氧化碳的供應被切斷。

此外，關閉氣孔會將光合作用副產物產生的氧氣截留在葉片內。氧對大多數生物來說都是必需的，但它是一種具有攻擊性和破壞性的物質，一旦積累起來就會損壞樹葉。如果樹葉捕捉的光能不能用于將二氧化碳轉化為糖，那么它也會變得危險。當為了節約用水而切斷了樹葉的二氧化碳供應時，樹葉就變得毫無用處，并積累損害。

缺水也會造成更根本的危害。葉片需要持續供應，以補充光合作用過程中損失的水分，并保持水分。否則，即使毛孔閉合，它們也會慢慢變干。

水分子彼此粘附，這就是為什么池塘溜冰者可以在不破壞表面的情況下穿過池塘。植物利用這種現象在更大范圍內將水輸送到狹窄的充水管道中的葉子。當水從葉子上蒸發時，管子里的每一個水分子都會吸引下一個，將整個水柱向上拉，植物不需要做任何工作。

這是一個優雅的技巧，但隨著從干燥土壤中提取水分的難度越來越大，水中的張力可能會變得非常大，以至于這些柱子斷裂，用氣泡堵塞管道，阻止水分長時間到達樹葉。落葉也減少了這種風險。

并非所有物種都會因缺水而失去葉片，但大多數物種都會以某種方式減少或停止光合作用。沒有光合作用，生態系統就會萎縮。光合作用減少意味著植物生長減少，因此食草動物的食物減少，反過來，食肉動物賴以生存的食草動物也會減少。除非將水轉移到農場以保護作物，否則這也將影響英國的糧食生產。

雖然干旱導致的落葉可能不是由于季節的混亂，但氣候變化正在以其他方式破壞生態系統。不同的物種使用不同的線索來校準它們的年周期，隨著世界變暖，生物體正在失去同步，因為它們對不斷變化的溫度和天氣模式的解釋發生了變化。

這很容易干擾微妙的互動和相互依賴網絡。例如，植物可能在錯誤的時間開花，讓蜜蜂授粉。鳥類遷徙模式的破壞可能意味著果樹無法傳播種子。如果它們在錯誤的時間出發，遷徙物種可能會到達目的地，發現它們錯過了一個關鍵的食物來源，或者還沒有找到。

這場干旱似乎有可能是未來更極端、更混亂的天氣模式的一種體驗，在這種天氣模式中，面對新的、不可預測的氣候條件，我們和生活世界將不得不頻繁地爭奪解決方案。

參考文獻：https://phys.org/news/2022-08-drought-uk-trees-august.html

編譯：Daisy

審核：小柚子

編輯：Tommy

來源: 中國綠發會