作者:剑桥大学莎拉·柯林斯 大规模污染已经导致俄罗斯诺里尔斯克东部森林严重衰退
荣誉:亚历山大·克尔德扬诺夫博士 对俄罗斯北极诺里尔斯克树木年轮进行的有史以来最大规模的研究表明，该地区及周边地区工业污染的直接和间接影响远比以前想象的要糟糕
由剑桥大学领导的一个国际研究小组将活树和死树的年轮宽度和木材化学测量与土壤特征和计算机建模相结合，表明几十年的镍和铜开采所造成的巨大破坏不仅破坏了当地环境，还影响了全球碳循环
北方森林是地球上最大的陆地生物群落，从诺里尔斯克附近树木的年轮中可以看出它受到的破坏程度，在那里死亡已经蔓延了100公里
研究结果发表在《生态学通讯》杂志上
位于西伯利亚北部的诺里尔斯克是世界上最北的城市，人口超过10万，也是地球上污染最严重的地方之一
自20世纪30年代以来，该地区大量镍、铜和钯矿床的密集开采，加上几乎没有环境法规，导致了严重的污染水平
2020年5月的大规模石油泄漏加剧了该地区的极端环境破坏
自20世纪60年代以来，诺里尔斯克工业区的高水平空气排放不仅直接破坏了约24，000平方公里的北方森林，而且大部分高纬度地区幸存的树木也受到了影响
高污染水平导致树木生长下降，这反过来又影响了北方森林中可吸收的碳量
然而，虽然污染和森林健康之间的联系是众所周知的，但它还不能解释树木年轮学或树木年轮研究中的“发散问题”:树木年轮宽度与20世纪70年代以来气温上升的脱钩
使用有史以来最大的活树和死树年轮数据集来重建诺里尔斯克森林衰退的历史和强度，研究人员展示了矿山和冶炼厂向大气中排放的污染量是如何至少部分导致“北极变暗”的现象的，为解释发散问题提供了新的证据
领导这项研究的剑桥大学地理系的乌尔夫·班根教授说:“利用储存在数千个树木年轮中的信息，我们可以看到诺里尔斯克在过去90年中不受控制的环境灾难的影响。”
“尽管硫磺排放和森林消亡的问题在欧洲大部分地区已经得到了成功解决，但对于西伯利亚，我们还未能看到其影响，这主要是由于缺乏长期监测数据
" 该论文的第一作者亚历山大·科尔迪亚诺夫(Alexander Kirdyanov)对年轮宽度进行了每年一次的精确测量，并对木材和土壤化学进行了新的高分辨率测量，这使得研究人员能够量化诺里尔斯克毁灭性生态系统破坏的程度，这种破坏在20世纪60年代达到顶峰
“我们可以看到诺里尔斯克附近的树木在20世纪60年代由于污染水平的上升而开始大量死亡，”伯恩特根说
“由于北极的大气污染是由大规模环流模式造成的，我们将研究范围扩大到了诺里尔斯克工业部门的直接影响之外，并发现北高纬地区的树木也受到了影响
" 研究人员使用了一个基于过程的北方树木生长的正演模型，用有无表面辐射强迫作为污染物的替代，来表明自20世纪70年代以来北极变暗已经大大减少了树木的生长
北极变暗是由地球大气中颗粒增加引起的现象，无论是污染、灰尘还是火山爆发
这种现象部分阻挡了阳光，减缓了蒸发过程，干扰了水文循环
全球变暖预计会增加北方树木的生长速度，但研究人员发现，随着污染水平达到峰值，西伯利亚北部的树木生长速度放缓
他们发现，大气中的污染水平降低了树木通过光合作用将阳光转化为能量的能力，因此它们无法像污染水平较低的地区那样快速或强壮地生长
“让我们吃惊的是工业污染的影响如此广泛——破坏的规模显示了北方森林是多么脆弱和敏感，”班特根说
“鉴于这一生物群落的生态重要性，北高纬地区的污染水平可能会对整个全球碳循环产生巨大影响
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