当谈到气候变化对生态系统的影响时,我们仍然存在很大的知识差距。大多数实验是不切实际的,因为它们与特定区域的预测气候情景不相符。因此,正如来自德国中部的一组生物多样性研究人员在《全球变化生物学》杂志上所展示的那样,我们缺乏关于未来生态系统可能是什么样子的可靠数据。该团队审查了有关该主题的所有实验研究。研究人员现在呼吁为未来的实验引入通用协议。
气候变化是人为造成的,而且会改变生态系统,这一事实是无可争辩的。然而,关于其范围和后果存在争议。“为了预测植物群落对气候变化的反应以及未来的生态系统会是什么样子,我们需要在世界范围内进行现实的现场实验,”马丁路德大学哈雷-维滕贝格 (MLU) 的洪堡教授 Tiffany M. Knight 说。亥姆霍兹环境研究中心 (UFZ)。她是德国综合生物多样性研究中心 (iDiv) Halle-Jena-Leipzig 的“空间交互生态学”小组的负责人。Knight 认为,田间试验是了解气候对植物群落影响的必要工具。”大自然是复杂的,植物群落由许多相互作用的环境因素构成。实验可以专门隔离气候因素的作用,例如降水和温度,”奈特说。
研究人员对该主题进行了广泛的文献综述,寻找有关气候因素与植物群落之间关系的田间试验。“在这些实验中,温度和降水被改变以研究它们对植物群落的影响,”奈特研究小组的成员、该研究的主要作者 Lotte Korell 博士解释说。该团队能够确定总共 76 项操纵降水、温度或两者的研究。
“我们惊讶地发现,大多数研究并非基于特定地理区域的实际气候预测。在许多情况下,它们甚至不接近,”科雷尔说。据她介绍,现场实验中的气候操纵与该地区的气候预测之间的这种不匹配是由多种因素造成的。许多实验是为了解决与气候变化无关的问题,或者是在某些地区获得更精确的气候预测之前进行的。“这些实验中的科学没有任何问题。它们只是不适合回答我们现在提出的问题,”蒂芙尼奈特说。
根据地区的不同,当前的气候模型预测降水变化高达 25%,温度升高高达 5 摄氏度。然而,该团队研究的几乎所有研究都操纵了更为极端的降水变化,数值范围从 -100% 到 +300%。另一方面,温度实验低估了最坏情况下的气候预测。“这就是为什么我们没有预测和规划未来所需的数据,”Lotte Korell 说。“对于生态系统将如何应对气候变化以及我们如何才能最好地管理我们的自然生态系统以维持对人类至关重要的功能,人们知之甚少,”她继续说道。例如,目前尚不清楚生态系统是否对不断变化的气候做出一贯反应,或者是否存在生态系统以剧烈甚至出乎意料的方式作出反应的阈值。因此,该团队建议建立可用于根据现实预测进行气候实验的全球协议。