树木年轮为研究人员提供了一扇了解魁北克19世纪气候的窗口

康科迪亚大学的研究人员在一项研究中指出，魁北克近200年前的树木年轮表明，近几十年来，加斯帕西山脉的积雪量大幅减少，这可能会进一步了解北美驯鹿群的减少和水力能源的预测。

树木年轮的研究可以追溯到1822年，将当地气象站和河流测量仪的记录延长了100多年。该研究称，这突显了气候变化已经如何重塑了该地区。

发表在《水文学：区域研究》杂志上的这项研究说：“这种重建可能对野生动物、渔业和水力水库管理有用。”

通过研究圣安妮河流域的树木年轮，研究人员表示，他们观察到自1937年以来，与气候变化有关的极端春季河流流量和积雪水平下降。

该研究的合著者、蒙特利尔康考迪亚大学（Concordia University）副教授珍妮-玛丽·圣雅克（Jeannine-Marie St-Jacques）说：“这个系统处于一个临界点，全球变暖并没有把它推到我们失去山区过去极端积雪的地步。”

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该研究称，研究结果为加斯皮尔半岛上“高度濒危”的北美驯鹿种群提供了更长期的背景，加斯皮尔半岛是圣劳伦斯河以南最后的驯鹿群。政府数据显示，自上世纪50年代以来，大熊猫的数量从估计的1500只锐减至34只。

研究人员说，伐木造成的栖息地退化被认为是驯鹿最紧迫的威胁，但积雪减少加剧了它们的问题。驯鹿在高山和厚厚的积雪中繁殖，可以保护它们免受捕食者的侵害。

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该研究的主要作者、康考迪亚大学的博士候选人亚历山大·佩斯说：“当雪少的时候，食肉动物更容易在早春到达那里，而小鹿更容易受到伤害。”

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研究人员说，更长的春季河流流量时间表也有助于为魁北克数十亿美元的水力发电行业提供能源预测。由四个发电站组成的大型罗曼发电站位于圣劳伦斯河口的对岸。

类似的树木年轮研究已经在波托马克河、特拉华州和哈德逊河流域进行过，但研究表明，没有人观察过哈德逊河以北的大西洋沿岸到北卡罗来纳州丘吉尔瀑布的地区。

为了帮助填补这一空白，佩斯和圣雅克在2017年、2018年和2019年的夏天冒险前往加斯帕姆西国家公园，那里有崎岖的山脉、鲑鱼和驯鹿。70公里长的圣安妮河穿过公园。

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年轮是一种众所周知的计算树木年龄的方法。但它们也掌握着科学家用来重建过去气候的线索，估计树木一生的温度和降水。

研究称，更薄的年轮表明积雪更深，需要更长的时间才能融化，并推迟了树木生长季节的开始。另一方面，较厚的年轮表明较早的融化和较长的生长季节。

但该研究称，积雪也与该地区圣安妮河的水量密切相关。更深的积雪意味着更高的流量。

现在的趋势

为了将这些数据综合起来，佩斯和圣雅克模拟了树木年轮厚度与5月、6月和7月河流流量之间的关系，这些数据是近几十年来由河流测量仪和其他仪器编制的。

一旦他们弄清楚了它们之间的关系，他们就可以把他们的发现应用到几百年前的树木年轮上，得出一个可以追溯到1822年的河流时间轴。

研究人员说，这在像加斯皮尔半岛这样的地区特别有用，那里的仪表和气象站在20世纪中期才开始收集可靠的数据。

研究人员将他们的结果与美国在大西洋沿岸进行的其他树木年轮研究进行了比较，发现了几个相同的干旱时期。

佩斯说：“这些重建……确实让我们对过去的气候有了更清晰的了解，并了解了气候变化的背景。”

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通过自然记录对过去气候的研究被称为古气候学，可以包括对湖泊沉积物、珊瑚礁和冰芯的调查。

例如，困在南极冰芯中的微小气泡可以为了解80多万年前地球大气中的二氧化碳成分提供一个窗口。由此，科学家们可以看到，当人类开始大量燃烧化石燃料时，吸收热量的二氧化碳水平是如何开始令人眩晕地攀升的，现在已经达到了人类历史上从未见过的水平。

树木研究通过将年轮模式与越来越古老的样本进行比较，建立了不间断的气候时间表，并将它们像条形码一样匹配起来。2022年的一项研究利用树木年轮重建了1000多年前南卡罗来纳州桑蒂河的风暴流，而其他人则走得更远。

佩斯是康考迪亚大学的博士候选人，他说他正在研究魁北克南部800年的雪松年轮年表。他说，这项研究强调了保护原始森林的另一个重要原因。

“它们可能是这些自然档案，不仅仅是它们的生态系统服务和美丽。”