百年冰川，有望解开气候谜题 游天下 2017-05-27 全球变暖 对Buma来说，冰川湾一开始就是个迷。1794年，英国探险家温哥华在冰川湾发现了一座32公里宽、1200米厚的冰山，整个海岸线都被巨大的冰山群覆盖，这就是冰川湾的首份非本地记录。 翻阅一堆发霉的美国中西部旧报纸，搜寻100年前的手绘地图，获取散布着狼和棕熊的昔日阿拉斯加丛林的信息，通常这并不是生态学家惯用的工作方式。事实上，科学家Brian Buma就是通过这种方式，来追踪一位传奇科学家的研究。这位传奇堪称现代生态学教父，他在生态学领域声名显赫，以至于美国生态学学会专门设立了一项以他命名的奖项。 Buma是阿拉斯加大学东南分校的副教授，过去他一直在广袤的阿拉斯加冰川湾国家公园中寻找微型样地。这些样地是由植物学家William Skinner Cooper 于1916年首次圈定的。样地极为重要，此项目也是科学界持续时间最长的自然实验之一，有助于我们认识美国研究最多且最具活力的地区。 Cooper熟知冰川湾的悠久历史，他阅读过18世纪的乔治•温哥华船长的探险日记，曾沿着约翰•缪尔的足迹探索过冰川湾。早在1925年，Cooper就牵头提议将冰川湾设立为国家公园，55年后他的梦想终于实现了。 由于Cooper在冰川湾国家公园中隐秘样地的惊人发现，这项开创性研究写入了大学教科书，但不知为何却慢慢被人淡忘。Buma决定将其找回。 “我是看着《夺宝奇兵》长大的，一直喜欢探寻古迹，探索遗忘之地，不断突破极限。寻找样地的过程就囊括了所有这些元素，”Buma说道。 于是，去年夏天，在国家地理的资助下，他带着古老的影像资料、一个金属探测器和防熊喷雾来到了冰川湾国家公园，最终找到了Cooper创建的样地。随着气候的改变，植物群落也产生了惊人变化，如今他正通过这些样地引领大家重新认识植物群落的变化方式。当地时间本周四，在美国生态学学会发表的一篇论文中，Buma提出如下观点：冰川湾国家公园的冰川比地球上任何其它地方消融的都快，新的灌木、林木如雨后春笋般出现，只是不像人们认为的那样简单、有规律，就像Cooper曾经证明的那样。 “人们认为植物群落一直按照非常有序的方式变化，每次你走进一个拥有上千年历史的森林，看起来一切都没变。除非能够长期观察景观的变化，否则无法检验上述观点正确与否。过去Cooper一直尝试通过长期观察解决这个谜题，现在我们又重新恢复了这一方法，”Buma说道。 百年冰川，有望解开气候谜题 这些照片展示了几十年来一些样地发生的巨大变化。 探寻古老秘密 对Buma来说，冰川湾一开始就是个迷。1794年，英国探险家温哥华在冰川湾发现了一座32公里宽、1200米厚的冰山，整个海岸线都被巨大的冰山群覆盖，这就是冰川湾的首份非本地记录。1879年，Muir到访该地区，希望能实时观察冰川如何塑造地形，彼时冰川湾的冰线已经后退了近80公里。 1916年，Cooper来到阿拉斯加，在融冰下方的荒原上，他利用温哥华绘制的地图圈出一些小型样地，来追踪研究样地上植物群落的变化规律。几十年来，随着肥沃的土壤和云杉、柳树先后出现，他和学生注意到每块样地生长的植物都存在略微差别。Cooper渐渐老去，他的学生则继续记录着这片地区的变化。 “这就是Cooper所发现的规律。利用这些样地能够开展长期实验，研究这片地区不断出现的发展变化，真是不可多得的机会，”冰川湾国家公园生态学家Lewis Sharman说道。 “他建立了世界上运行时间最长的样地系统，从样地中获取的信息塑造了我们对地球生态的认识，这堪称奠基性的研究，”Buma说道。 然而，到了20世纪90年代初，这些样地就被抛弃了。最后一个知道样地位置的人已经离世。冰川湾的景观仍在变化，但这些独特的“窗口”却早已遗失。 于是Buma前往明尼苏达大学寻找曾经的档案。他找到了Cooper的原始数据，包括古老的照片、始于1916年的手写笔记本和大量草图。在Cooper的记录说明上，有些类似海盗地图的标注：找到一块大岩石，向北偏转15°，直走45步，你将会发现一块稍小的岩石。Buma把所有原始资料都复印了一份。 Buma来到阿拉斯加，乘皮艇游览了冰川湾国家公园的最远端。不过，一切都发生了巨大变化。磁北极也产生了移动，曾经的岩石被大铁钉取代，柳树林跟儿童攀登架一样密集。“有时候前进1公里就需要半小时。”一路上还有熊和狼出没。 他发现了Cooper创建的样地，通过这些样地可以发现许多信息。 改写教科书？ 其中一块样地上生长着2米多高的柳树，地面上堆积着死去的灌木丛。在相隔18米的地方，另一块样地已被一棵大云杉荫蔽，地上铺满了落下的针叶。一些柳树林看上去与100年前没有差别，另一些柳林已经成为了桤木林的一部分。 “对外行人来说，这是非常有趣的现象。它充分表明大自然是多么变幻莫测，”Buma说道。“柳树种子偶然落入其中一块样地，另一些种子落入另一块样地，这些都会造成影响。哪怕是随意把一块石头踢入样地，100年后可能就会产生很大的影响。” 许多植物演替的生态学著作都认为“首先出现的是草本植物，接着是丛生植物，最后才是灌木和演替树种，”Buma说道。“这些猜测构建成了许多模型”，其中许多被科学家用于预测气候变化的影响。Cooper的目的是，反对在科研中严重依赖类似推断的倾向，更多的进行直接观察，Buma说道。 随着冰川消退，植物不断向北方和海拔更高的地方转移，许多科学家预测森林将继续扩张。但Buma认为实际情况没那么简单。“我们并未见到太多植物演替现象，只是看到柳树和灌木不断增加，成为垄断树种。” Buma清楚，这些小型样地不能产生推广性的结论，但这并不是说我们不能从中发现丝毫规律。植物会对气候变暖做出不同反应，一些向北转移的植物将会阻挡另一些植物的扩张。“小型植物通常会抑制大型植物的发展，这是因为它们移动的速度更快，”Buma说道。 换句话说，“预测植物会以有序的方式扩张，可能过于简单，”Buma说道。 Buma准备继续开展Cooper的研究，Sharman表示由衷的感谢。 “冰川湾国家公园将会对科研带来巨大贡献，Cooper也深知保护它的重要性。具有重大科研价值的国家公园屈指可数，冰川湾国家公园之所以有如此大的价值，完全是受Cooper的重要影响。” Sharman说道。
