森林在霧霾天長得更快?！吨袊嗄陥蟆?月18日報道，今年6月，這個和許多人印象相反的結(jié)論發(fā)表在《氣候變化生物學(xué)》（Global Change Biology）上。論文第一作者、中國科學(xué)院植物研究所的博士生王欣表示，在科學(xué)界，這不算令人驚訝。

霧霾屬于大氣氣溶膠的一種。氣溶膠和膠水在質(zhì)地上沒什么相似之處，它更像一團灰霧，是“懸浮在大氣中的固態(tài)和液態(tài)顆粒物的總稱”。過去30年里的觀測數(shù)據(jù)顯示，氣溶膠會影響全球森林的光合作用效率，濃度越高效率越高。

王欣采集到的數(shù)據(jù)為這種趨勢貢獻了野外證據(jù)。從2012年到2014年，她幾乎每天都待在北京香山腳下一片她親手種植的楊樹林中——這是中國北方最常見的樹種之一。霧霾嚴(yán)重時，不遠處的香山完全隱身。

王欣在野外觀測（受訪者供圖）

她的觀察將幫助人類進一步認識霧霾。在此之前，科學(xué)家對霧霾的研究大多集中于對人體健康的影響，對于它在整個生態(tài)系統(tǒng)中引發(fā)的變化知之甚少。

森林加快成長，光合作用效率更高，為地球吸收更多的二氧化碳。這種積極作用無法為霧霾開脫。實際上，在王欣的指導(dǎo)老師、中科院植物所研究員劉玲莉看來，環(huán)境保護將因此面臨更嚴(yán)格的要求。

一片樹葉上看到全球生態(tài)變化

“長遠來說，這個結(jié)論反而會讓世界各國的減碳任務(wù)更加艱巨?！眲⒘崂?qū)χ袊嗄陥蟆ぶ星嘣诰€記者說。

全世界都在為減少溫室氣體排放頭疼。在《聯(lián)合國氣候變化框架公約的京都議定書》規(guī)定的6種溫室氣體中，二氧化碳是減排任務(wù)最重的——各國定下減排配額、中國在建全球最大的碳排放交易市場……在氣象大會上的爭論之外，森林不語，通過光合作用，將二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)檠鯕狻?

王欣和劉玲莉的研究表明：霧霾越嚴(yán)重，森林越是加快生長拼命工作。這也就意味著，霧霾侵襲減少，光合作用減弱，森林的生長速度必將變慢，為人類承擔(dān)減碳任務(wù)的能力將下降。因此，在制訂減碳計劃時要將森林的作用考慮進去，隨著計劃的推進提高減碳的配額，才能保證每個階段達到所預(yù)期的目標(biāo)。

水、風(fēng)、陽光、生物……全球生態(tài)是一個整體，牽一發(fā)而動全身。這是劉玲莉在至今22年的科研生涯中體會越來越深的“地球哲學(xué)”。

這次有關(guān)霧霾的研究始于一封郵件。10年前，劉玲莉在美國北卡羅來納州立大學(xué)讀博士時，導(dǎo)師問她：大規(guī)?；鹕奖l(fā)后，全球大氣中的二氧化碳濃度是升高還是降低？

“怎么會降低呢？”她想，腦海里是火山口直沖云霄的黑煙和煙霧中濃密的二氧化碳、一氧化碳以及硫氫化合物。

她錯了。上世紀(jì)80年代以來，衛(wèi)星觀測幫助科學(xué)家積累了大量一手資料。其中，1991年的菲律賓皮納圖博火山爆發(fā)的數(shù)據(jù)最為翔實。數(shù)據(jù)顯示，這場20世紀(jì)最大規(guī)模的火山爆發(fā)平息后，隨著噴發(fā)物參與全球的大氣循環(huán)，世界各地都出現(xiàn)了二氧化碳濃度顯著下降的觀察結(jié)果。

圍繞這個現(xiàn)象出現(xiàn)了多項假說，目前被學(xué)界所廣泛認可的理論圍繞大氣氣溶膠展開?；鹕奖l(fā)產(chǎn)生的大量硫酸鹽固體顆粒會形成氣溶膠。

它就像一床毯子擋在陽光和生物之間，降低了輻射的總量，但卻并非密不透風(fēng)，其中包含的無數(shù)小顆粒能顯著增強光的散射，最終促進生態(tài)系統(tǒng)的光合作用。

如果把光線看作子彈，沒有氣溶膠籠罩時的直射好比兩個牛仔在空曠荒野上對峙，直來直往，目標(biāo)明晰。氣溶膠環(huán)境下的散射則好像酒吧里的伏擊，子彈在瓶罐桌椅間彈來彈去，誰都有可能中招。

一顆樹上的葉片從不能平均接受陽光。冠層外圍的那些能享受陽光的直射，被稱為陽生葉，冠層內(nèi)部的陰生葉則沒有這種待遇。氣溶膠讓光從四面八方而來，反射進樹木冠層的下部和內(nèi)部，讓陰生葉也能陽光普照。整個樹木冠層的光利用效率都提高了，這被稱為氣溶膠的散射光施肥效應(yīng)。

氣溶膠的散射光施肥效應(yīng)示意圖（受訪者供圖）

在美國國家環(huán)保局環(huán)境評價中心做博士后時，劉玲莉的研究方向就是大氣污染對生態(tài)環(huán)境的影響。氣溶膠因為顆粒結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以被實驗室制造出來，中心的研究也大多處在宏觀層面。

氣溶膠的散射光施肥效應(yīng)已經(jīng)被證實，但具體到一棵樹如何生長、一片葉子如何提高光合作用效率，觀測證據(jù)仍屬于空白。