2024-11-13 08:40 来源:本站编辑
北极受到强烈气候变化的威胁:平均气温上升了1摄氏度自1979年以来,气温上升了约3摄氏度,几乎是全球平均水平的四倍。北极周边地区是世界上一些最脆弱的生态系统的所在地,几十年来一直经历着很少的人为干扰。
气候变暖增加了北极土地的可及性,促进了工业和城市的发展。了解人类活动发生的地点和类型是确保该地区可持续发展的关键——对人和环境都是如此。到目前为止,一直缺乏对世界这一地区的全面评估。
由苏黎世大学(UZH)进化生物学和环境研究系的Gabriela Schaepman-Strub领导的一个国际研究小组现在已经阐明了这个问题。UZH的研究人员与来自美国宇航局和威斯康星大学麦迪逊分校的美国同事一起,利用卫星观测到的夜间人造光数据,量化了1992年至2013年北极地区人类活动的热点和演变。
Schaepman-Strub说:“超过80万平方公里受到光污染的影响,相当于所分析的1640万平方公里中的5.1%,年增长率为4.8%。”
通过新的标准化方法,研究人员能够独立于经济数据,从空间上评估整个北极地区的人类工业活动。
欧洲的北极地区以及美国阿拉斯加和俄罗斯的石油和天然气开采区是人类活动的热点地区,有多达三分之一的陆地面积被照亮。与这些地区相比,加拿大的北极在晚上基本上是黑暗的。
“我们发现,平均而言,北极只有15%的照明区域有人类住区,这意味着大多数人造光是由于工业活动而不是城市发展。这个主要的光污染来源的面积和强度每年都在增加,”第一作者、Schaepman-Strub团队的博士生Cengiz Akandil说。
据研究人员称,这些数据为未来研究工业发展对北极生态系统的影响提供了重要的基础。阿坎迪尔说:“在脆弱的永久冻土和冻土带生态系统中,即使是人类的反复践踏,以及冻土带车辆留下的足迹,也会产生长期的环境影响,远远超出卫星探测到的照明区域。”
工业活动和光污染的负面影响对北极生物多样性至关重要。例如,夜晚的人造光降低了北极驯鹿的眼睛适应冬季黄昏的极蓝色的能力,这使它们能够找到食物并逃脱捕食者。它还延缓了叶子的变色和叶芽的破裂,这对生长季节有限的北极物种来说是至关重要的。此外,人类活动助长了北极地区入侵物种的扩张,石油和天然气的开采经常导致环境污染——采矿业也在扩张。
北极地区快速气候变化的影响要求当地社区迅速适应,而工业发展可能进一步增加适应的需要——并增加社会和环境的成本。研究人员估计,在未来几十年里,人类活动对北极生态系统的直接影响可能会超过或至少加剧气候变化的影响。如果保持1940-1990年间工业发展的增长率,到2050年,北极50-80%的地区可能达到人为干扰的临界水平。
“我们对工业发展的空间变异性和热点的分析对于支持北极工业发展的监测和规划至关重要。这些新信息可能有助于土著人民、政府和利益攸关方将其决策与北极可持续发展目标保持一致,”Gabriela Schaepman-Strub总结道。