从欧洲河川、巴拿马运河到原本潮湿的亚马逊雨林,干旱已不再只是沙漠边缘国家的问题。随著全球气温持续上升,科学家警告,这 样的景象未来可能出现在更广大的土地上。最新研究预测,2070年之后,全球干旱地区可能扩张至占陆地面积 40% 以上,相较目前增加 约 237 万平方公里,几乎等于一个阿尔及利亚的国土面积。
这项发表于《环境研究快报》的研究,利用最新气候模型绘制全球干旱地区分布,并模拟不同温室气体排放情境下,2071~2100 年间 旱地可能如何扩张。
1994~2023年全球旱地气候区空间分布。(Source:EnvironmentalResearchLetters)
研究将旱地分为极度干旱、干旱、半干旱及干旱亚湿润四种类型。目前占比最高的是半干旱地区,约占全球陆地14.72%、干旱地区约 占11.24%,主要分布于澳洲、中国等地、中国与俄罗斯拥有大片干旱亚湿润地区,约占全球陆地 6.35%、阿尔及利亚、利比亚及沙特阿拉伯等地则分布大片极度干旱区,约占6.27%。
随著气温继续升高,这些干旱地区的边界可能逐渐向外推进。研究预测,到 2071~2100年,全球旱地将扩张至陆地面积的39.31~40.28%,实际程度取决于未来温室气体排放情境,其中又以极度干旱地区增加幅度最大。
换句话说,一些目前仍能维持草原、农业甚至森林生态的地区,未来可能逐渐跨过气候门槛,转变成更干燥的环境。降雨减少与水分 蒸发增加,也可能改变植被与地貌,让原本适应当地环境的植物难以生存,并进一步冲击农业、水资源与生态系统。
不过,新研究也发现,造成全球暖化最重要的温室气体二氧化碳,可能同时稍微减缓旱地扩张速度。原因与植物的“蒸腾作用”有关。植物会通过叶片上的气孔吸收CO₂,同时也会让水分散失到大气。当空气中的CO₂浓度升高,植物不必把气孔开得那么大,就能取得足够CO₂进行光合作用,因此气孔会部分关闭,降低水分流失。研究将这项植物生理反应纳入潜在蒸散量(PET)计算,因此得到的旱地扩张程度低于部分过去研究。
例如约十年前一项研究曾估计,到2100年全球旱地可能占陆地面积56%,远高于这次研究最高约40%的结果。不过研究人员强调,CO₂带来的植物节水效应并不足以抵消暖化造成的整体干燥趋势。
即使按照较低的新估计,全球旱地面积仍可能比1994~2023年的基准期增加 237万平方公里,其中澳洲预计出 现全球最明显的旱地变化,巴西排名第二,非洲部分地区同样面临大幅转变。
旱地边界扩张并不只是地图上的颜色改变,一旦原本较湿润的土地跨入干旱气候带,可能连带影响土壤、生态、农牧业与可利用水资 源。即使重新考虑植物在高CO₂环境下的节水能力,全球暖化仍持续将地球推向更加干燥的未来。