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研究表明,地震對「森林恢復力」的影響可持續數十年

通常我們談論地震時,都會關注其對人類的影響,比如死亡和對家園及基礎設施的破壞。然而,一項發表在《自然地球科學》的新研究表明,地震對環境的影響同樣深遠,尤其是對森林的恢復。事實上,森林恢復可能需要幾十年的時間,甚至比重建城市基礎設施還要長。例如,1950年西藏的扎魚-墨脫地震(Zayu-Medog)後,當地森林花了45年時間才完全恢復!

位於板塊活動區的地區容易發生地震,這會對森林造成損害,如樹木分裂和連根拔起,並干擾其水分和養分供應。中國科學院的高山博士及其同事利用樹木年輪氣候學進一步探索這一問題,通過研究樹木的年輪來重建過去的環境條件。

研究團隊收集了從1900年至今的全球七個山區森林數據集,涵蓋了地球23%的森林覆蓋面積,他們解析了每個生長環的寬度與氣候之間的關聯,以識別地震特有的影響。他們將樹環數據與過去約120年內已知的地震事件對應起來。

團隊發現,在環太平洋和阿爾卑斯-喜馬拉雅地震帶的4685個樹環地點中,有31.4%經歷了4級或以上的地震。接著,他們測試了地震與樹木生長率變化之間的關聯概率,在地震後的20年內進行了研究。通過這樣做,他們識別了在地震後影響森林恢復彈性的關鍵環境條件。

地震產生裂縫提高透水性 高降雨量地區反受負面效應

A) 地震前,降雨會導致地表水流增加和地下水滲透減少。 B) 地震時,地震波會在土壤和樹根周圍產生裂縫,這有助於提高土壤的透水性,使雨水能更深入地層滲透。(圖/《自然地球科學》)

研究發現,在北美西部、蒙古高原、西地中海和紐西蘭等乾燥溫帶地區的森林對地震後的降雨模式變化有較明顯的正面反應。然而,在西藏高原和新西蘭等地區,地震後的負面降雨和生長反應更為常見,持續時間為10-15年,使這些地區的森林恢復彈性較弱。

這一現象與地震引起的土壤裂縫和斷裂有關,這些裂縫為降雨深入地面創造了渗透通道,從而增強了對樹木的水分和養分供應。特別是在蒙古高原和地中海地區,這種影響在低海拔地區的樹木中更為明顯。

相反,在像紐西蘭這樣降雨量較高的地區,由於對土壤侵蝕和營養物流失的負面影響,森林恢復彈性顯著下降。

總的來說,高山博士認為,與氣候相關的森林恢復變化可能只持續五年左右,而地震活動引起的變化則可能持續20年以上。

了解地震後森林的恢復情況對於評估獨特生物多樣性在恢復過程中可能面臨的挑戰非常重要,同時也需要管理風險,以保護這些在當前全球氣候危機中至關重要的碳匯。

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圖片來源:Nature Geoscience  cc By4.0

參考論文:

1.Shifts of forest resilience after seismic disturbances in tectonically active regionsNature Geoscience

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1.科學家發現火星大型地震非隕石引發 而是源自「內部斷層」