近日，美國達特茅斯學院一項發表在《自然—地質科學》上的研究顯示，隨著氣候變化，在未來，植物將消耗比現在更多的水，導致北美和歐亞大陸可用的水資源減少。人口稠密地區已經面臨水資源緊張，而未來仍將更加干燥。

這項研究挑戰了氣候科學界的一個預測，即植物將使未來的世界更加濕潤?？茖W家們長期以來認為，隨著大氣中二氧化碳濃度的增加，植物將減少它們的水消耗，使更多的淡水得以留存在土壤和溪流中，供人類使用。這是因為隨著更多的二氧化碳在大氣中積累，植物可以在關閉一部分氣孔的情況下獲得相同的光合作用能量。氣孔關閉意味著植物體內流失到大氣中的水分變少，那么植物從土壤中吸收的水分也將變少，更多的水分留在土壤中，土壤會變得更加濕潤。但這項新的研究發現，在世界上大多數中緯度地區，植物對氣候變化的反應不會使土地變得更濕潤，而是更干燥，從而對數百萬人的生活產生巨大影響。

全球水通量大約有60%通過植物的蒸騰作用進入大氣。植物就像連接土壤和大氣的“吸管”，控制著水如何從陸地流向大氣。“因此，植被是決定陸地上能留下多少水的重要因素。”論文主要作者、達特茅斯學院地理系助理教授、哥倫比亞大學拉蒙特—多爾蒂地球觀測站兼職研究科學家Justin S. Mankin解釋說，“我們要問的問題是，二氧化碳和變暖的綜合效應如何改變‘吸管’的大小?”

這項研究利用氣候模型考察了淡水供應量如何受到植物、河流和土壤之間降水分配方式變化的影響。研究小組計算出在溫度更高、二氧化碳含量更高的未來氣候環境里，水分會怎樣流向植被。

新的研究結果揭示了氣候變化對植物影響的三個關鍵效應是如何減少區域淡水供應的。隨著大氣中二氧化碳的增加，植物需要更少的水來進行光合作用，這使土地變得濕潤。但是，隨著氣候變暖，植物的生長期變得越來越長，植物有更多的時間生長和消耗水分，這將使土地變得干燥。而隨著二氧化碳濃度的增加和光合作用的增強，植物的生長會變得更加旺盛。對一些地區來說，后兩種影響，即生長期延長和光合作用增強，將超過氣孔關閉的效應，這意味著更多的植被將在更長的時間內消耗更多的水分，使土地變得干燥。因此，在中緯度的大部分地區，植物在土壤和溪流中留下的水分會更少。這些地區將會變得越來越缺水。

世界依賴淡水來滿足人類的消費、農業和工業需要。然而，對許多地方來說，降水量與人們的水消耗之間存在根本性的脫節，美國的加州就是這樣。加州的降水量一半以上是在冬季獲得的，但人們用水的高峰需求是在夏季。“在世界各地，我們設計解決方案，將水從A點轉移到B點，以克服水供應與需求之間的脫節。水資源分配是資本密集型的，需要真正的長期規劃，這些都影響到大量人口的用水問題。我們的研究能夠清楚地評估未來水資源利用率變化的地點和原因，確保我們對即將到來的變化做好準備。” Justin S. Mankin說。

(呂小羽編譯)