由剑桥大学的物理学家和地理学家领导的研究揭示了南美安第斯山脉植被的一些大规模变化，这可能对该地区的环境和生态系统产生巨大影响。
剑桥大学卡文迪什实验室的研究小组分析了过去20年的卫星数据，研究了秘鲁太平洋沿岸和智利北部的植被变化情况。该地区以其独特而微妙的干旱和半干旱环境而闻名。
分析显示，某些地区经历了积极的植被生长，被称为绿化，而其他地区则表现出消极的趋势，被称为褐变。不出所料，植被的变化受到农业和城市发展或土地利用方式变化等因素的影响。
但更有趣的是，这项发表在《遥感》杂志上的研究揭示了安第斯山脉西坡的一大片地区在过去20年里经历了显著的绿化。这一段从秘鲁北部延伸到智利北部，全长约2000公里，随着时间的推移，植被显著增长。这种绿化趋势随海拔不同而不同，不同海拔的植被类型也不同。
由数学家、地理学家、生物学家和地球科学家组成的研究小组，利用2000年至2020年的卫星图像，观察了该地区植被随时间的变化。他们绘制了450个数据点，并开发了一个数学模型，以消除人为变化(如阴天)和季节性因素，并使用统计分析来确保他们只分析具有显著趋势的地区。
卡文迪许实验室的数学家、该研究的第一作者雨果·勒佩奇(Hugo Lepage)说:“我们花了三年时间来整理方法和统计模型。”“我们真的需要防不胜防，以确保确实发生了大规模的事情，而不仅仅是一次侥幸。”
为了验证他们在数据中看到的东西，研究人员进行了多次实地考察，在地面上进行观察，以证实他们的数字陈述。
“我们从一个非常局部的地区开始研究采矿对当地植被的影响，”进行这项研究的卡文迪什实验室环境物理小组的地理学家尤斯塔斯巴恩斯解释说。“令我们惊讶的是，数据显示该地区正在变绿，而不是变褐。所以，我们缩小了范围，发现其他地区也在大规模绿化。当我们去地面检查时，我们观察到类似的趋势。”
除了对绿化带本身的经验观察外，研究人员还被其令人惊讶的特征所震惊。
Barnes解释说:“首先，当我们向南看时，这个地带上升，从秘鲁北部的170-780米到秘鲁南部的2600-4300米。”“这是违反直觉的，因为我们预计在向南移动和上升高度时，表面温度都会下降。”
更令人惊讶的是，这条巨大的绿化带与Köppen-Geiger分类所建立的气候带不一致——这是一种广泛使用的基于植被的经验气候分类系统，而沿海沙漠和安第斯山脉的绿化和褐变趋势却很吻合。
“事实上，在秘鲁北部，绿化带大部分位于与炎热干旱沙漠相对应的气候带，”Lepage说。“当我们向南扫描这条带时，它上升到大部分位于炎热的干旱草原，最后穿过位于寒冷的干旱草原。根据这些地区的气候，这与我们的预期不符。”
本研究的结果对该地区的环境管理和决策具有深远的意义。虽然这种绿化的确切原因或结果尚不清楚，但植被的任何大变化(指数增加30-60%)都必然对生态系统和环境产生影响。
巴尼斯说:“太平洋斜坡为这个国家提供了三分之二的水，秘鲁的大部分食物也来自这里。”“植被、水位和生态系统的快速变化，将不可避免地对水资源和农业规划管理产生影响。”
研究人员认为，他们的发现将对科学界理解干旱和半干旱环境中气候变化与脆弱生态系统之间复杂的相互作用做出重大贡献。
“这是一个警告信号，就像矿井里的金丝雀。我们没有办法阻止如此大规模的变化。但了解它将有助于更好地规划未来，”Lepage总结道。
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