闪电杀死的树木比你想象的要多得多
从长远来看,这些枯死的树木占植物生物量年损失的 2.9%,排放的二氧化碳高达 10.9 亿吨。
更引人注目的是(双关语无意),该研究仅包括闪电直接导致的树木死亡。它不包括闪电引发的野火间接造成的树木死亡。总而言之,这些发现可以改进统计模型,帮助研究人员研究森林结构和全球范围内的碳封存.
慕尼黑工业大学 (TUM) 的研究人员使用新颖的数学模型确定了这些数字,这些模型对闪电引起的树木死亡率如何影响全球生态系统提供了前所未有的概述。
对树木死亡率进行分类并非易事。枯死的树木通常缺乏明确的死因视觉迹象,而其他树木可能腐烂过于严重,无法进行有意义的森林取证。
一些树木死亡发生缓慢,大多数调查仅限于事件发生后不经常观察孤立的死亡。有些地区,如温带森林和北方森林,没有像热带地区那样得到充分的研究。
因此,研究人员结合了多种方法来进行全球估计,包括使用另一个团队在巴拿马古老热带森林中基于摄像头的闪电探测系统的结果巴罗科罗拉多岛(脑机接口)。这些相机观察随后进行了无人机和地面调查,以确认被雷击的树木。
这些脑机接口数据表明,闪电具有高度传染性。雷击可能会导致“闪络”,因为电流穿过邻近树冠之间的气隙,距离最初被击中的树木最远可达 45 米(近 150 英尺)。结果,每次雷击平均会造成 3.5 棵树死亡。
根据真实数据测试他们的模型,他们发现他们的模型充分模拟了被雷击杀死的树木。
研究人员随后将验证后的模型应用于世界各地的其他温带和热带森林。为了填补全球平均值,研究人员还整合了两个关于闪电频率和密度的大量数据集,一个来自星载光网络,另一个来自地面观测。
根据模拟,“每年有 286-3.28 亿次雷击地球表面”,其中大部分发生在无冰陆地上,特别是在热带地区.这导致 2004-2023 年期间每年有 3.01-3.4 亿棵树死亡,其中包括 24-3600 万棵大树(直径超过 60 厘米)。
相比之下,自然原因每年杀死约 500 亿棵树,偶尔会造成“放屁”幽灵森林.因此,虽然闪电仅导致 0.69% 的树木死亡,但它却占大树死亡的 6.3%。
此外,这些数字似乎还在上升。
“目前,闪电引起的树木死亡率在热带地区最高,”说安德烈亚斯·克劳斯 (Andreas Krause),慕尼黑工业大学陆地表面-大气相互作用实验室的计算机科学家,也是该研究的主要作者。
“然而,模型表明,闪电频率将主要在中高纬度地区增加,这意味着闪电死亡率也可能在温带和北方森林中变得更加重要。”
影响可能很大;另一项研究预测,大树死亡人数将增加 9-18%,而闪电频率将增加 25-50%。
最重要的是,该研究提供的证据表明,闪电引起的树木死亡被低估了——如果有估计的话。研究人员指出,在科学家用来研究森林如何应对环境变化的动态模型中,树木死亡率是一个被忽视的方面,应该包含在未来的碳计算中。
这项研究发表在杂志上全球变化生物学.