“吃”雾的森林

编译 方陵生

“吃”雾的森林

编译 方陵生

这是一片神奇的森林，只需“吃”雾就能满足其生长所需的大部分水分。

通往弗赖豪尔赫国家公园的崎岖小道被一片沙漠所包围。该公园位于智利中部偏北地区，气候干燥，一年的降雨量还不到150毫米，其干燥荒漠的地形地貌让人联想到美国西南部的荒地，却丝毫不见亚马孙流域郁郁郁葱葱的美景。然而，游人乘车沿着小道缓缓上行，物换景移，眼前呈现出另外一片天地——在太平洋沿岸海拔450至610米的蜿蜒山脉上，是一片充满活力的小型热带雨林，覆盖着大约180亩土地。高耸的树木向上延伸直达30米。远远看去，森林天篷上点缀着各种蕨类、苔藓和凤梨科植物。游人如果下车，沿着上坡的小径从灌木丛走进森林中，就会突然感觉天上在下雨。其实这并不是从天上的云中落下的雨水，而是从森林天篷树冠上滴下来的雾滴。在科学家的眼中，这是一片神奇的森林——森林中的树木吸收空气中的水分的效率是如此之高，它们只需“喝”雾就能满足其生长所需水分的3/4。

“喝”雾和“吃”雾

这片被围困在沙漠中的雨林绿洲是如何维持生机的呢？科学家所揭示的秘密让人惊讶：这里的树木“喝”雾，甚至还“吃”雾。

生态系统学家凯瑟琳·C·韦瑟斯研究雾对森林生态系统的影响已长达25年，但她至今对森林“吃”雾的神奇机制还是感到难以置信。她说，一踏入雾林，你就会明显感到进入了一个非比寻常的生态系统，树木、叶片、苔藓和凤梨科植物都非常擅长于吸收悬浮在大气中的微小水滴，它们“喝”雾、“吃”雾的本领无与伦比。

弗赖豪尔赫国家公园位于一片一直向南延伸约960千米的巨大热带雨林带的北端，越往南去，气候越潮湿，森林也越浓密，但在干燥的夏季，森林的生存仍然离不开雾。为了生存，这里的每一种生命都发挥着自己独特的作用：苔藓和地衣像海绵一样吸收着空气中的水分；树叶最大程度地伸展开来，但不是向着太阳的方向，而是迎向飘入林中的雾气；落叶堆积在枝丫上，形成一个个小小的土堆，蕨类、苔藓和凤梨科植物在里面安营扎寨；树的嫩芽伸向这些森林的“寄宿者”，和它们分享湿气和水分；鸟类、甲虫以及其他一些生物，在干旱的夏季里为寻找水源，也会寻寻觅觅来到这里，然后在有意无意间为森林中的各种植物传播种子和花粉。

更为神奇的是，弗赖豪尔赫森林中的树木不但从雾中获取水分，它们还从雾中获取营养。从太平洋飘来的雾气中含有丰富的氮和其他营养物质，如磷、钙和硫，当雾气飘飘荡荡越过高高的山脉时，就将这类支持生命的物质运送到了沿岸的森林里。韦瑟斯认为，如果没有从海洋飘来的雾气，弗赖豪尔赫雨林可能早就“饿”死了。

生态系统学家韦瑟斯

享受海流带来的营养物质

在多数情况下，营养物质都是从陆地流向海洋的，山区更是如此，可是在弗赖豪尔赫国家公园，营养物质的流动却是相反的——从海洋流向陆地。这是为什么？韦瑟斯将来自各个不同学科的研究成果综合在一起，试图破解这一自然生态系统之谜。

苔藓和地衣迎向飘入林中的雾气生长。

相对于全球气候系统来说，雾是由局部气候条件形成的。像智利这样的沿海低洼地区，通常会受到平流雾（也叫海面雾）的影响。在智利沿岸，温暖的海洋空气必须穿过一片冷水带才能抵达陆地，这片冷水带是由亨博尔特海流造成的。这是一股缓慢向北移动的海流，沿着南美洲的太平洋沿岸，流经3000多千米，从智利南部一直抵达赤道。温暖的空气从凉爽的海面吸收水汽，海边的夜风则将海面上形成的雾气缓缓推向内陆。

亨博尔特海流向北流去，然后转个弯折向西。洋流的搅动将海底寒冷而富含营养物质的海水带到海洋表面，养育了无数的微生物和藻类，洋流因此成为地球上最具孕育生命能力的海洋生态系统之一。而韦瑟斯的研究发现，陆地生态也在共享这片海水中的养分：海风和海浪将海面的浮沫浮渣高高抛向空中，与雾气融合在一起，然后缓缓飘向内陆。雾可容纳的营养物质或污染物的浓度是雨所能承载的5至300倍。

其实，最初引起科学家关注的，并不是雾中的营养物质，而是由人类产生的污染物。自1948年和1952年相继发生笼罩美国宾夕法尼亚多诺拉和英国伦敦上空的致命烟雾事件之后，科学家就开始研究雾气中的化学成分。到20世纪80年代，科学家已经证明，雾气中的污染物正是酸雨形成的原因（酸雨可能导致作物生长迟缓，对森林造成损害）。现在，韦瑟斯和其他科学家确认，云和雾都是酸和其他污染物的主要载体，云和雾将酸和其他污染物传送到极其遥远的地方。云层并不一定会带来大量雨水，但云层中一定携有大量的污染物。事实上，雾就是靠近地面的云，所以无需降雨，雾也可以将海面上的大量污染物或营养物质传送到陆地植被。

为了确定云层的污染程度和雨水的酸性度，上世纪80年代，韦瑟斯带着全套的采雾设备来到智利南部地区，因为与世界任何地方相比，这里的雨水最纯净。可她发现，即使在这里，雾气中也含有一定的酸性物质。更重要的是，她发现，雾气中氮的含量之高大大超出预想。韦瑟斯想知道这些氮来自哪里。通过研究，她最终发现了森林“喝”雾、“吃”雾的秘密，以及在亨博尔特海流上空产生的雾气中的水分和营养物质对弗赖豪尔赫森林的生态状况所起的关键性作用。

各地雾林已成为观察气候变化的警示标志。

气候变化的警示标志

那么，森林是如何学会“喝”雾、“吃”雾的呢？虽然在现代智利的沿海地区只存留下了一些小片森林，但在远古时期，这里曾经是与亚马孙流域相接的大片森林。在过去500万年至2500万的漫长岁月中，由于地球地质活动，安第斯山脉隆起，将一大片森林分隔开来，如今安第斯山两侧的许多植物和动物物种都存在着千丝万缕的亲缘关系，就可证明这一点。在这种特殊的环境下，智利境内的弗赖豪尔赫森林逐渐演化出了一种特殊的生存手段——从雾中获取水分和营养物质，从而成为一片不但“喝”雾，而且“吃”雾的森林。

来自海洋的雾飘入弗赖豪尔赫森林，高大的森林天篷以延伸到空中的树枝和树叶、松柏科植物以一丛丛狭长的针叶截获了那些随风飘来的水珠。研究发现，在大雾天气里，树液的流动甚至会发生逆转：通常，树木的根系从地下吸水，然后为树叶提供水分；而在大雾天气，捕捉到的大气中的水分首先被树叶吸收，然后通过枝枝丫丫向下流动。研究人员推测，雾可能还起着另外一个作用：润湿树叶，防止植物内部的水分被释放到空气中去。

由雾气输送来的氮，对于智利沿海雨林的生存是至关重要的。虽然森林落叶中也含有许多营养成分，为森林截留了大量的营养物质，但新鲜养分的主要来源仍然是雾。研究人员试图确定雾中氮的含量，并与其他的来源如雨水中氮的含量进行比较。韦瑟斯认为，智利沿海森林的生长由于缺乏这一重要的营养物质而受到限制，而雾则给森林带来了大量的氮。

令科学家十分担忧的是，全球变暖可能对弗赖豪尔赫森林和世界各地的雾林带来不利影响。雾林对地球环境的多个方面都异常敏感，包括大气环流、洋流以及空气和土壤中污染物和营养物质的含量等。因此，气候变暖对弗赖豪尔赫森林和世界各地的雾林都有可能构成特别的危险，例如大气温度和海洋温度的增加有可能降低产生雾天的频率，也有可能使雾气升得更高，高过森林所在的山脉，让能够给森林注入生命活力的雾变得可望而不可及。

现在，世界上为数不多的以“喝”雾、“吃”雾为生的森林已成为科学家观察气候变化的一种警示标志。科学家认为，当地球环境和气候出现异常变化时，雾林总是最先出现预兆，但同时，雾林也在适应着变化的环境。研究人员对250年前智利雾林树木年轮的研究表明，尽管周期性的厄尔尼诺现象产生了一些极端干旱的天气，但在那些时期内，热带雨林中新生的树木仍在继续生长。那么，面对下一轮气候变化的考验，弗赖豪尔赫雾林和其他一些地方的雾林还能顽强地生存下去吗？