英國遭遇干旱：草枯葉落，盛夏宛若深秋｜綠會國際訊

中國生物多樣性保護(hù)與綠色發(fā)展基金會（簡稱中國綠發(fā)會，綠會）作為聯(lián)合國防治荒漠化公約的觀察員機構(gòu)，持續(xù)關(guān)注全球范圍內(nèi)荒漠化、干旱以及防治荒漠化和對抗干旱方面的最新動態(tài)和資訊。近日，中國綠發(fā)會國際部從國際知名期刊獲悉一文——《干旱：為什么一些英國樹木在8月份會落葉》。綠會國際部現(xiàn)將該文整理編譯如下，供感興趣的讀者參考和了解。

（圖源：Credit: Unsplash/CC0 Public Domain）

英國正遭受自20世紀(jì)70年代以來最嚴(yán)重的旱災(zāi)，預(yù)計10月前將出現(xiàn)干燥天氣。許多公園和草坪現(xiàn)在更多的是干草而不是草，但一些樹木和其他植物以一種更令人驚訝的方式做出了反應(yīng)：它們失去了葉子。

這種異常干燥的天氣很可能是氣候變化造成的。但樹木是否因為失去了季節(jié)感而變成棕色或落葉，并且表現(xiàn)得好像是秋天？

落葉是一個精心控制的過程。在這一過程中，葉和莖之間的連接被精確地溶解，而不會損壞植物周圍的部分。有鑒于此，你可能會認(rèn)為，只有在樹木和其他植物感到葉莖連接困難的情況下，這種情況才會發(fā)生。

但事實并非如此。相反，這是一種緊急反應(yīng)，以防止植物脫水。

如果我們思考一下樹葉的作用，原因就很清楚了：它們是太陽能電池板，收集陽光并通過光合作用捕捉能量。二氧化碳是這一過程中的關(guān)鍵成分之一，植物從大氣中獲取二氧化碳，最初將其溶解在水中，覆蓋在每片葉子的內(nèi)表面。

為了給樹葉提供最大的面積來捕獲二氧化碳，這些內(nèi)部被折疊，直到它們通常是樹葉外表面面積的20倍。這有助于收集二氧化碳，但這意味著在這片巨大的區(qū)域，水可能會因蒸發(fā)而流失。

植物吸收的高達(dá)99%的水分只是通過它們蒸發(fā)到空氣中。熱帶雨林因為樹木釋放了大量的水蒸氣，從而改變了周圍的氣候。一些大樹每天吸收并蒸發(fā)一公噸水。

樹葉沒有了用處

如果水資源充足，這很好，但如果水資源不充足呢？在干旱時，植物最初會關(guān)閉葉片上的氣孔，讓二氧化碳進(jìn)入并通過氣孔逸出水分。這減少了水分損失，但也減緩或停止了光合作用，因為二氧化碳的供應(yīng)被切斷。

此外，關(guān)閉氣孔會將光合作用副產(chǎn)物產(chǎn)生的氧氣截留在葉片內(nèi)。氧對大多數(shù)生物來說都是必需的，但它是一種具有攻擊性和破壞性的物質(zhì)，一旦積累起來就會損壞樹葉。如果樹葉捕捉的光能不能用于將二氧化碳轉(zhuǎn)化為糖，那么它也會變得危險。當(dāng)為了節(jié)約用水而切斷了樹葉的二氧化碳供應(yīng)時，樹葉就變得毫無用處，并積累損害。

缺水也會造成更根本的危害。葉片需要持續(xù)供應(yīng)，以補充光合作用過程中損失的水分，并保持水分。否則，即使毛孔閉合，它們也會慢慢變干。

水分子彼此粘附，這就是為什么池塘溜冰者可以在不破壞表面的情況下穿過池塘。植物利用這種現(xiàn)象在更大范圍內(nèi)將水輸送到狹窄的充水管道中的葉子。當(dāng)水從葉子上蒸發(fā)時，管子里的每一個水分子都會吸引下一個，將整個水柱向上拉，植物不需要做任何工作。

這是一個優(yōu)雅的技巧，但隨著從干燥土壤中提取水分的難度越來越大，水中的張力可能會變得非常大，以至于這些柱子斷裂，用氣泡堵塞管道，阻止水分長時間到達(dá)樹葉。落葉也減少了這種風(fēng)險。

并非所有物種都會因缺水而失去葉片，但大多數(shù)物種都會以某種方式減少或停止光合作用。沒有光合作用，生態(tài)系統(tǒng)就會萎縮。光合作用減少意味著植物生長減少，因此食草動物的食物減少，反過來，食肉動物賴以生存的食草動物也會減少。除非將水轉(zhuǎn)移到農(nóng)場以保護(hù)作物，否則這也將影響英國的糧食生產(chǎn)。

雖然干旱導(dǎo)致的落葉可能不是由于季節(jié)的混亂，但氣候變化正在以其他方式破壞生態(tài)系統(tǒng)。不同的物種使用不同的線索來校準(zhǔn)它們的年周期，隨著世界變暖，生物體正在失去同步，因為它們對不斷變化的溫度和天氣模式的解釋發(fā)生了變化。

這很容易干擾微妙的互動和相互依賴網(wǎng)絡(luò)。例如，植物可能在錯誤的時間開花，讓蜜蜂授粉。鳥類遷徙模式的破壞可能意味著果樹無法傳播種子。如果它們在錯誤的時間出發(fā)，遷徙物種可能會到達(dá)目的地，發(fā)現(xiàn)它們錯過了一個關(guān)鍵的食物來源，或者還沒有找到。

這場干旱似乎有可能是未來更極端、更混亂的天氣模式的一種體驗，在這種天氣模式中，面對新的、不可預(yù)測的氣候條件，我們和生活世界將不得不頻繁地爭奪解決方案。

原文參看：https://phys.org/news/2022-08-drought-uk-trees-august.html

編譯：Daisy

審核：小柚子

編輯：Pierre