随着气候变化将世界北方森林推向北方，它们可能正在萎缩

地球的 北方森林 环绕地球最北端，即北极光秃秃的苔原以南。如果地球戴着北极冰盖，那么北方森林就是一条缠绕在耳朵上的松散的头带，覆盖了阿拉斯加、加拿大、斯堪的纳维亚半岛和西伯利亚的大部分地区。

北方地区的土壤长期以来通过储存大量的碳并将其排除在大气之外，从而缓冲地球免受变暖的影响。它的偏远历史上保护了它的森林和湿地 受到广泛的人类影响.

这两个特征对北方森林进行了排名 最重要的生态系统之一 在地球上。此外，还有众多物种 哺乳动物、鱼类、植物、昆虫和鸟类 让这些森林成为家园。

为了 两个多世纪, 科学家们已经认识到，气候在确定植物群落的地理区域方面起着关键作用。由于北方森林和土壤面临零下的冬季和短暂的夏季，这些森林和生活在其中的动物 随着气温升高正在向北移动.

然而，北方森林向北的推进速度参差不齐，而且比预期的要慢。与此同时，它们向南撤退的速度比科学家预测的要快。作为研究的学者 北方 生态系统, 森林 和 湿地, ，我们看到令人担忧的证据表明，随着世界变暖，其最大的森林荒野似乎正在萎缩。

地球上最大的荒野

北方森林拥有数十亿棵树木。大部分是针叶， 结球果的针叶树, ，但也有一些阔叶树种，包括 桦木、白杨和杨树. 。它们养育着数以百万计的候鸟和标志性哺乳动物，如棕熊、驼鹿和山猫。

这些树木及其根部周围的土壤有助于调节地球的气候，部分原因是通过将二氧化碳从大气中排出，否则二氧化碳将成为温室气体。树木利用这些碳来生长根部、树干和叶子，一旦树木死亡，这些根部、树干和叶子最终会变成富含碳的土壤。森林的重大变化将转化为全球气候的变化。

这些森林正在加速变暖 远高于全球平均水平. 。气温上升直接影响树木的生长和生存，进而影响它们储存碳的能力。

移动中的森林

随着大气变暖使树木摆脱了寒冷气温的冰冷控制，成年树木可以通过更快地生长来做出反应。较温和的气温也使得最北部北方森林中的幼苗能够在之前的条件过于恶劣而无法扎根的地方站稳脚跟。

在温暖的南部北方森林中，情况则截然不同。这里的环境对于适应寒冷的北方树木来说变得过于温暖，减缓了它们的生长，甚至导致它们死亡。随着气候变暖，干旱也随之而来，缺水使树木更容易受到昆虫侵扰， 火灾, ， 作为 加拿大在2023年经历了 和西伯利亚在 2019 和 2020.

如果这种情况在更大范围内发生，南部北方森林的边界将会变薄和退化，从而向北退缩，那里的温度仍然适宜。

如果北方森林以同样的速度向北扩张和向南退缩，它们可能会慢慢跟随气温变暖。然而，我们使用卫星和现场数据进行的综合研究表明，情况更为复杂。

从太空追踪森林

卫星对于追踪近几十年来北方森林的变化以及这些变化是否与整体北移一致具有非常重要的作用。研究人员可以使用卫星监测森林特征的逐年变化，例如每年的树木生长和树木覆盖率。

我们最近使用卫星数据进行的研究表明 树木生长 和 树木覆盖 从 2000 年到 2019 年，大部分北方森林的森林面积有所增加。这些变化主要发生在最寒冷的北方地区。然而，有限的证据表明森林正在扩大超过目前的林木线。

我们的研究还表明，从 2000 年到 2019 年，在北方森林较温暖的南部地区，树木生长和树木覆盖率经常下降。在这些地区，炎热和干燥的环境经常会减少树木的生长或杀死个别树木，而野火和伐木则导致树木覆盖面积减少。

卫星数据清楚地表明，气候变化正在影响北方森林的北部和南部边缘。然而，如果南方的树木覆盖损失比北方的增加更快，那么北方森林可能会收缩，而不是简单地向北移动。

放大了解森林变化

当单个树木种子发芽和生长时，森林就会发展，但北方树木生长缓慢，需要几十年才能达到从太空可见的大小。寻找其存在可表明林线移动的幼树需要来自地面的数据。

在 20 世纪 70 年代末，我们中的一位（大卫·库珀）记录到，年轻的云杉树生长在海拔数百码的地方，位于北纬数英里的地方。 海拔最高的球果树 在阿拉斯加的布鲁克斯山脉。2021 年返回时，我们发现那些小树已经长到几码高，并结出了球果。更重要的是， 10次 与我们第一次实地考察时相比，现在幼云杉的数量已经增长到了林线之上和之外。

徒步穿越阿拉斯加北方森林和北极苔原之间的边界，我们发现了数千棵年轻的北方树木正在生长 既定林木线以北 25 英里以内. 。大多数生长在积雪更深的地方，这是由于北冰洋版本的“湖泊效应”：冷空气穿过开阔的水域，吸收热量和水分，然后顺风以雪的形式落下。

海冰消退留下了更多的开阔水域。这会产生更强的风，将树木种子推得更远，并产生更多的降雪，使幼苗免受严酷的冬季条件的影响。结果是阿拉斯加布鲁克斯山脉的树木 迅速进入没有树木的苔原. 。然而，这些快速扩张是局部的， 北部林木线沿线尚未随处发生.

北方森林的未来面貌

我们的综合研究表明，北方森林实际上正在对气温上升做出反应。但气候变化的快速速度意味着树木向北移动的速度可能无法跟上南方树木消失的速度。

遥远北方的树木能否适应气候并阻止森林萎缩？目前，科学家们根本不知道。也许布鲁克斯山脉新长出的树木预示着这种扩张。目前还不清楚北方森林的北部是否可以通过增加生长积累足够的碳来补偿南部的碳损失。

如果北方森林确实处于收缩边缘，它们最终将从目前的南部边缘消失。这会减少许多本土和迁徙动物的北方栖息地，从而伤害它们，尤其是鸟类。对于数以百万计的人来说，森林也具有重要的文化意义，例如 加拿大的原住民社区.

利用卫星数据和地面测量更密切地监测世界各地的北方森林将有助于填补这幅图景。只有这样，研究人员才有希望看到未来 地球上最后的荒野之一.