秘鲁太平洋斜坡绿化这可不是什么好消息

剑桥卡文迪什实验室的研究小组分析了过去 20 年的卫星数据，研究了秘鲁太平洋沿岸和智利北部的植被变化。该地区以其独特而脆弱的干旱、半干旱环境而闻名。

分析显示，某些地区的植被生长呈积极趋势，称为“绿化”，而其他地区则表现出消极趋势，称为“褐化”。毫不奇怪，植被的变化受到农业和城市发展或土地利用方式变化等因素的影响。

但更有趣的是 ，这项发表在《MDPI 遥感》上的研究揭示了安第斯山脉西坡的一大片地区在过去 20 年里经历了显着的绿化。该路段从秘鲁北部延伸至智利北部，全长约2000公里，随着时间的推移，植被明显增长。这种绿化趋势随海拔高度的不同而变化，不同海拔的植被类型也不同。

该研究小组由数学家、地理学家、生物学家和地球科学家组成，利用2000年至2020年的卫星图像观察该地区植被随​​时间的变化。他们绘制了 450 个数据点并开发了一个数学模型来消除人为变化(例如阴天)和季节性，并使用统计分析来确保他们只分析具有显着趋势的区域。

“我们花了三年的时间来整理方法论和统计模型，”卡文迪什实验室的数学家、该研究的第一作者雨果·勒佩奇 (Hugo Lepage) 说。“我们确实需要防弹，以确保某件事确实大规模发生，而不仅仅是侥幸。”

为了验证他们在数据中看到的内容，研究人员进行了多次实地考察，进行实地观察，以证实他们的数字陈述。

“我们从一个非常本地化的区域开始，研究采矿对当地植被的影响，”负责这项研究的卡文迪什实验室 环境物理小组的地理学家尤斯塔斯·巴恩斯 (Eustace Barnes) 解释道。“令我们惊讶的是，数据表明该地区正在变绿，而不是变褐。于是，我们把目光拉近，发现其他区域也在大规模绿化。当我们去实地检查时，我们观察到了类似的趋势。”

除了对绿化带本身的实证观察之外，研究人员还对其令人惊讶的特征感到震惊。

“首先，当我们向南看时，地带不断上升，从秘鲁北部的 170-780 m 上升到秘鲁南部的 2600-4300 m”，Barnes 解释道。“这是违反直觉的，因为我们预计当向南移动和海拔上升时，地表温度都会下降。”

更令人惊讶的是，这个巨大的绿化带与柯本-盖革分类(广泛使用的基于植被的经验气候分类系统)建立的气候区并不相符，而沿海沙漠和高安第斯山脉的绿化和褐变趋势却非常匹配。

“事实上，在秘鲁北部，绿化带大部分位于与炎热干旱的沙漠相对应的气候带，”勒帕奇说。“当我们扫描向南延伸的地带时，它上升到大部分位于炎热干旱的草原，最后穿越到寒冷干旱的草原。这与我们根据这些地区的气候所预期的不符。”

这项研究的结果对该地区的环境管理和政策制定具有深远的影响。尽管这种绿化的确切原因或造成的后果尚不清楚，但植被的任何重大变化(30-60%的指数增加)必然会对生态系统和环境产生影响。

巴恩斯说：“太平洋斜坡为该国三分之二的地区提供水源，秘鲁的大部分食物也来自这里。” “植被、水位和生态系统的快速变化将不可避免地对水和农业规划管理产生影响。”

研究人员相信，他们的发现将极大地促进科学界对气候变化与干旱和半干旱环境中脆弱生态系统之间复杂相互作用的理解。

“这是一个警告信号，就像矿井里的金丝雀一样。我们无法阻止如此大规模的变化。但了解这一点将有助于更好地规划未来。”Lepage 总结道。

这项研究由 Crispin Barnes 教授领导的环境物理小组进行，并由秘鲁利马理工大学卡涅特国立大学 (UNDC) 资助。