由美國加州大學大衛斯分校頂級生態預測專家所做的新的研究表明，預測地球自然系統何時發生突變比專家料想的要難。氣候變化一旦越過臨界點，將會使全球性災難的發生不可挽回，科學家們擔心臨界點將難以確定。

冰山從恩迪科特峽灣的道斯冰川脫離。(照片來源：iStockphoto的/約瑟夫•加雷裏)

每日科學報(2010年2月10日)，由美國加州大學大衛斯分校頂級生態預測專家所做的新的研究表明，預測地球自然系統何時發生突變比專家料想的要難。氣候變遷一旦越過臨界點，將會使全球性災難的發生不可挽回，科學家們擔心臨界點將難以確定。

加州大學大衛斯分校的理論生態學家艾倫·赫斯廷斯說：“許多科學家在尋找預示自然系統突變的警告跡象，希望能防範這些變化，或改善我們的防範工作。可惜，我們新的研究發現，可造成嚴重後果的生態狀況突變可能會在沒有預兆的情況發生──系統可能突然坍塌。”

“這意味著全球氣候變遷對生態系統造成的某些影響只能在有劇烈影響時才能看的出來，那時要將系統恢復到一個較理想的狀況，如果不是不可能，那也會是很困難。”

目前研究的重點是生態模型，但其結果可用於其他複雜系統，特別是那些涉及人的動態系統如魚類系統或金融市場。

加州大學大衛斯分校環境科學與政策系教授赫斯廷斯，是世界上利用數學模型(方程組)來理解自然系統的頂級專家之一。他目前的研究範圍從研究鮭魚的動態系統和鱈魚種群數量到建造植物和動物物種應對全球氣候變遷的模型。

2006年，赫斯廷斯曾獲得了羅伯特·麥克亞瑟獎，這是由美國生態學會頒發的最高榮譽。

赫斯廷斯的合作者及這項新研究報告的合著者，德瑞·懷沙姆，曾為加州大學大衛斯分校的博士後，現在是英國諾威奇的約翰·英尼斯中心計算和系統生物學系的科研人員。

科學家們普遍同意，全球氣候變遷已經造成重大的環境影響，諸如降水、乾旱、熱浪和野火發生的頻率及強度的變化、海平面上升、乾旱地區的水資源短缺、新的和更大規模的蟲害侵蝕著作物和森林、範圍不斷擴大的熱帶病原也導致人類疾病。

他們擔心更糟糕的還在後面。正如美國總統的科學顧問約翰·霍爾德倫(不是加州大學大衛斯分校新的研究報告作者)最近對一國會委員會所說的：“氣候科學家擔心‘臨界點’點問題 …… 一旦超過這些臨界值，平均氣溫或一些相關的氣候變數只要有小的增加，就會造成所影響系統的重大變化。”

霍爾德倫列出的臨界點有：夏季北極海冰完全消失，從而導致整個北半球海洋環流和氣候模式的急劇變化，格陵蘭島和南極冰原的冰加速消失，使海平面上升率增到每世紀6英尺或更多，吸收過多二氧化碳使海洋酸化，導致大規模海洋食物鏈的破壞。

加州大學大衛斯分校這項新的研究是由美國國家科學基金會先進生物理論計畫資助的。

譯自美國《每日科學》：Climate 'Tipping Points' May Arrive Without Warning, Says Top Forecaster

翻譯：Jennifer Wang