一項新研究表明，2018年夏季干旱對歐洲造成了嚴重影響，部分原因是其之前的春季熱浪引發(fā)了植物的早期快速生長，耗盡了土壤水分。

由于陽光充沛，高溫和最終干旱，2018年夏天在歐洲特別是北歐和中歐極為干旱。缺乏降水的后果包括森林大火和大量收成損失，這對經濟產生了重大影響。僅在德國，支付給農民的補償金額就達3.4億歐元。就中歐大部分地區(qū)而言，2018年的干旱與2003年和2010年的干旱夏季有所不同，此前春季熱浪不尋常。

慕尼黑路德維希·馬克西米利安斯大學(LMU)的研究人員安娜·巴斯托斯(Ana Bastos)和朱莉婭·蓬格拉茨(Julia Pongratz)領導的一項國際合作現在表明，春季熱浪放大了隨后夏季干旱的影響。夏季干旱對生態(tài)系統(tǒng)生產力和碳平衡的影響在區(qū)域范圍內有所不同，這取決于主要植被類型的性質。鑒于持續(xù)的全球變暖，預計夏季熱浪和周期性干旱的發(fā)生率將上升。該研究的作者認為，采用其他土地管理策略可以提供減輕干旱及其影響的方法。該發(fā)現發(fā)表在在線雜志《科學進展》上。

在2003年和2010年夏季干旱的研究都表明，生態(tài)系統(tǒng)吸收的二氧化碳比平時少，因為他們的生產率是由于稀缺限制水，高溫和火焰?zhèn)?。這項新研究的主要作者安娜·巴斯托斯(Ana Bastos)說：“人們對夏季的天氣參數是否以及如何影響生態(tài)系統(tǒng)對極端條件的反應知之甚少，現在他是馬克斯·普朗克生物地球化學研究所研究組的負責人。耶拿 “為了回答這個問題，我們以歐洲2018年為案例研究，并進行了包含11種不同植被模型的氣候模擬。”

結果表明，春季盛行的溫暖和陽光條件導致植被生長更加旺盛，這也比平時更早開始。這反過來又增加了春季二氧化碳吸收率。但是，不同地區(qū)對年生產力的影響以及因此對整體碳平衡的影響差異很大。巴斯托斯說：“當植物在今年早些時候恢復生長時，它們會消耗更多的水。” “在中歐，春季植物的快速生長大大降低了土壤的水分含量。到夏季，土壤水分水平已經不足以維持積累的生物量，使生態(tài)系統(tǒng)更容易受到干旱的影響。” 根據模型，這種影響解釋了夏季土壤水分不足的一半。因此，對今年晚些時候的生態(tài)系統(tǒng)生產力和二氧化碳凈吸收產生負面影響。

另一方面，在斯堪的納維亞半島，較早開始的增長彌補了干旱造成的夏季晚些時候生產力的損失。結果，生態(tài)系統(tǒng)活動的水平以及年度碳平衡要么是中性的，要么是積極的。作者將這種不同的區(qū)域行為歸因于兩個區(qū)域中的特定植被。在中歐，耕地和牧場占主導地位，而森林覆蓋了斯堪的納維亞半島的大部分地區(qū)。巴斯托斯說：“樹木在用水上更經濟一些。” 她解釋說：“如果它們在春季生長得更快，它們還將消耗更多的水分。但是，它們可以通過調節(jié)葉片氣孔的開口來控制蒸騰作用而損失的水分。” 此外，樹木的根比草或農作物更深，這樣一來，他們就可以在干旱期間挖掘更深處的水。由于這些原因，即使在強烈干旱期間，北歐的北方森林也保持了幾乎正常的固碳水平。

總體而言，新的模擬表明，2018年的溫暖春天或者加劇了中歐生態(tài)系統(tǒng)對夏季干旱的脆弱性，或者減輕了斯堪的納維亞半島夏季干燥干旱的負面影響，這與土地差異有關。植被的覆蓋和用水。這些發(fā)現表明，更好的春季植被生長率數據可以作為即將發(fā)生的夏季干旱的補充早期指標。此外，借助替代的土地管理方法，也許可以減少未來熱浪和干旱的負面影響。“從長遠來看，由于氣候變化，春季朱莉婭·蓬格拉茲(Julia Pongratz)說：“植被將定期以更快的速度生長，消耗更多的水，并增加夏季干旱的風險。通過改變植物的覆蓋范圍(例如在林木中種植樹木)，可以使生態(tài)系統(tǒng)更具韌性。農田附近。但是，如果更頻繁地超過死亡率和火災的閾值水平，那么夏季更加嚴重的水資源短缺本身將改變生態(tài)系統(tǒng)的性質。因此，目前還不清楚歐洲的生態(tài)系統(tǒng)將來是否會繼續(xù)充當二氧化碳的匯入地。”