粮农

森林砍伐抽干“空中河流”,巴西大豆生产者自食其果

巴西农企正在遭逢愈加频繁的干旱,而关于森林砍伐减少降雨的证据日益增多,这两者间的联系,被研究者称作“农业自杀”。
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图片来源:Alamy
图片来源:Alamy

巴西农业部9月10日宣布,2020年其粮食收成(根据巴西政府的分类,包括大豆)将超过2.5亿吨。这意味着进入本世纪以来该国的大豆产量已经翻了两番——这是一个历史记录,也是几十年来努力的结果。

但是,随着大豆种植向北部和东部地区拓展,它挤占了用来放牧牛群的土地,并将牧场边界推向了亚马逊雨林。农业综合企业的扩张考验着那里的环境监测能力和自然本身的承载限度,因为农业所依赖的由森林产生的雨水正变得越来越少。

该行业的游说团体将这一问题描述成环保主义者和竞争对手试图将保护地球健康的责任推到巴西生产商的身上。但是科学家们认为,森林的破坏正在抽干同样滋养着GDP的雨水。

在过去的十年里,科学家甚至农业综合企业代表都指出,该地区降雨季节性的逐渐变化是巴西农业企业面临的最大威胁。

来自巴西国家空间研究所(INPE)的数据显示,过去10年,巴西的年降雨量与过去40年的平均水平相比下降了近17%。没有科学证据表明森林砍伐是这种广泛变化的唯一原因,因为全球变暖导致的气温上升在一定程度上解释了降雨的不可预测性。 然而,科学家们已经发现越来越多的证据表明区域性变化是森林砍伐的直接结果。

根据气候学者的说法,巴西大豆和玉米产区的雨季开始得更晚,时间也更短。在一个灌溉面积只占耕地面积十分之一的国家,这是个不容忽视的消息。

例如,研究表明,亚马逊地区的森林砍伐已经导致巴西最大的大豆产地马托格罗索州(Mato Grosso)损失了近一个月的降雨量,而邻近的朗多尼亚州(Rondônia)损失了大约两周的降雨量。

来自大西洋的水汽经过亚马逊雨林的循环变成当地的降雨。亚马逊流域30%到50%的降雨是由树木自身的蒸腾作用产生的。森林砍伐打破了这个蒸散循环过程(树木蒸腾和陆地和海洋表面蒸发的总和),从而减少了研究人员称之为“循环”降雨的降水量。

远离亚马逊河的地区依赖于它的水分运动。这些地区包括安第斯山脉、横跨巴西南部、阿根廷部分地区、巴拉圭、乌拉圭和玻利维亚东南部的拉普拉塔河流域,以及巴西南部和东南部的大城市。

这些水分的流动通常被称为“空中河流”。砍伐树木就是砍断了一条巨大的空中河流的源头。米纳斯吉拉斯联邦大学(UFMG)的研究人员将这种行为称为“农业自杀”(agro-suicide)。

森林砍伐和降雨:新的证据

UFMG 遥感中心的研究人员在提交给科学杂志《自然通讯》(Nature Communications)的一篇尚未发表的新文章中创造了“农业自杀”这个词,以说明亚马逊和巴西中西部一些地区业已发生的情况。

保护亚马逊不是出于意识形态,而是出于水文、气候、地球化学方面的原因。

他们将这块土地分成网格单元,每个单元为27平方公里。一些单元的森林砍伐率非常高,以至降水受到了不可逆转的影响。

特谢拉之前的一篇论文指出,亚马逊南部森林砍伐每增加一个百分点,就会将该地区雨季推迟0.12至0.17天。

特谢拉说:“最令人不安的是,弧形砍伐区的大部分已经到了无法逆转的地步。”

农业综合企业:自食其果

巴西之所以赢得了农业强国的美誉,是因为他们采用的是轮作制,即同一块土地上一年可以获得两次甚至三次收成。

因为森林砍伐不仅影响降雨量,还影响降雨的季节性,所以巴西可能会失去这一竞争优势。雨季推迟缩短了种植更多季庄稼的时间。

除了UFMG的研究,近期其他论文也得出了同样的结论。2019年9月,维索萨联邦大学(University of Viçosa)的马可斯·科斯塔(Marcos Costa)领导的一个研究小组在《国际气候学杂志》(International Journal of Climatology)上发表了一项研究成果 ,发现2012年马托格罗索州的雨季比1998年减少了约27天,这一演变可直接归因于亚马逊南部的森林砍伐。

今年6月,美国里士满大学和达特茅斯学院在《 自然》杂志上发表的另一篇文章模拟了塞拉多草原生物群系及亚马逊东部和南部植被流失对作物产量的不同影响,发现塞拉多的玉米产量会下降6%到8%。

几十年来有关森林砍伐和降雨的科学警告

科学家和农业综合企业的代表对这些威胁早已十分清楚。参议员、前农业部长卡蒂娅·阿布雷乌(Katia Abreu)说,她在担任巴西最大的农业游说团体——巴西农牧业联合会主席(2008-2011年)期间了解到了“空中河流”的概念。

“现在一切都颠倒过来了,”她说。她对政府没有通过更好地保护环境来维护农业综合企业的利益感到遗憾。“他们不想面对现实,反而对众多生产者阿谀奉承。”

阿布雷乌从巴西农业研究公司(EMBRAPA)了解到了这些空中河流的情况。该公司在巴西率先开展了气候变化对粮食生产影响的研究。

EMBRAPA资深专家爱德华多·阿萨德(Eduardo Assad)2013年发表了一篇科学文章,研究了南部、东南部和中西部雨季干旱期的长度,得出了与最近研究相同的结论:全球变暖和森林砍伐导致了粮食产区的极端干旱。

阿萨德的研究发现,近几年雨季干旱期的长度变得不可预测。不过,他补充道:“(这个问题)我们已经谈论20年了!”

然而,第一次警告来得更早,大约是40年前。

我们需要重建森林,修复永久保护区,因为如果不这样做,我们就会没有雨水。

早在1984年,圣保罗大学物理学家恩尼斯·萨拉蒂(Eneas Salati)就已经通过一篇题为《亚马逊流域:一个均衡系统》的文章警告说,亚马逊降雨量的潜在减少将对该国农业生产产生影响。

“持续大规模的森林砍伐很可能导致水土流失增加,以及亚马逊河下游初现洪水,与此同时,蒸散量减少,并最终导致降水量减少。亚马逊河流域降水量减少可能会增强大陆性气候趋势,并对巴西中南部的气候和目前的农业产生不利影响。”

萨拉蒂是最早研究亚马逊河降水机制的人之一。1979年,他发表了一篇关于该地区水汽再循环系统的开创性文章

20世纪70年代,萨拉蒂的工作就吸引了秘鲁气候学家何塞·马伦戈(José Marengo),并促使他在巴西开始了25年的研究员生涯。2005年前后,马伦戈和其他一群研究人员一道,让更多的人了解了“空中河流”的概念。他记得第一次谈论这个概念还是在他向飞行员杰拉德·莫斯(Gérard Moss)解释水汽的运动时,他在上世纪90年代美国研究人员提出的“大气河流”一词的基础上稍事修改提出了“空中河流”这个词。

马伦戈说:“如果你把经过亚马逊河上空的所有水汽转化为等量的水,这个量与亚马逊河的水量非常接近。你能感觉到湿气,但你看不见。”

这个概念在科学交流中取得了重大成功。正如马伦戈所说,众议员和参议员们能够很容易地抓住它的精髓。但是,科学知识,即使是曾经为公众所知,仍然不足以阻止毁灭的发生。

据估计,1988年至2019年间,巴西亚马逊地区有20%的森林被毁,约79.6万平方公里,相当于法国和意大利陆地面积的总和。官方数据显示,近年来森林砍伐的速度正在进一步加快。

极限与改变

巴西从未像今天这样,向全世界输出了如此多的农产品。在接下来的几十年里,这个市场将进一步扩大。科学证据表明森林砍伐会影响农业产区的降雨,而降雨决定着产量。考虑到这一点,或许我们应该问的问题是:农业的临界点在哪里?

EMBRAPA的阿萨德说,大豆、玉米和棉花都面临风险。他说:“巴西的生产模式将达到一个极限。重要的不是一次又一次地刷新记录,而是保持它。我们需要重建森林,修复永久保护区,因为如果不这样做,我们就不会有雨水。”。

巴西农业企业协会(ABAG)主席马塞洛·布里托(Marcello Brito)对此表示赞同。他说,尽管系统性风险不断增加,但在最近创纪录的大丰收中,生产率还是有所提高。“你可能在一个地区有所收获,但另一个地区将受到深远影响。”

布里托指出,2020年巴西南部各州都受到持续干旱的影响,而这些州也是大宗农产品的主要产地。

例如,今年3月,南里奥格兰德州(Rio Grande do Sul)降雨量仅28毫米,是历史平均水平的四分之一,导致农民向政府求助。相邻的巴拉那州(Paraná)遭遇了自1997年有记录以来最严重的干旱,2019年年中至2020年初的实际降雨仅有预期降雨量的三分之二。

43%

2019年11月至2020年3月,巴西潘塔纳尔(Pantanal)湿地的降雨量为平均值的43%。

夹在这几个州和亚马逊河之间的巴西潘塔纳尔湿地是世界上最大的湿地。目前这个湿地正经历史上最严重的干旱。2019年11月至2020年3月,它的降雨量仅为350毫米,只有预期历史平均值810毫米的43%。

形形色色的动物在亚马逊大火中死去,尸体被烧得焦黑。这幅画面让世界为之震惊。研究人员一直在犹豫是否将这场悲剧与亚马逊森林砍伐联系起来。然而,极端事件的发生与几十年前得出的降雨分布更加不规则的预测相吻合。

布里托指出,历史上的降雨数据显示“降水循环发生了彻底的变化”,因此生产成本增加了。一些公司已经找到了特定的耐旱品种作为适应的手段。

布里托说,农业部门里有人相信科学,也有人否认科学。“在我看来,相信的是大多数。”

哥伦比亚气候学家、新成立的亚马逊科学小组成员杰尔曼·波韦达(German Poveda)认为,停止破坏森林的理由客观上是明确的:“保护亚马逊不是出于意识形态,而是出于水文、气候、地球化学等方面的原因”。

波韦达认为,改变发展模式是唯一的出路。他说,亚马逊国家应该在如何最好地利用其生物多样性的科学基础上投入发展经济。

“这是发展和环境保护之间唯一的解决办法,也是我们作为亚马逊国家成为经济强国的最后希望。”

本文首发于中拉对话

翻译:奇芳