科学家空中研究南美沙漠中的“雾绿洲”

低雾笼罩洛马斯，为它带来生命力，就像巨大的云层笼罩在干燥的山丘上。© Oliver Whaley，RBG Kew

雾绿洲（当地称之为lomas，洛马斯）是南美洲罕见而独特的岛屿状生态系统，沿着秘鲁和智利的太平洋海岸绵延约3000公里。雾绿洲沙漠的降雨量非常少，极其干旱。然而，在这片极端干旱的景观中，却耸立着青翠的绿色山丘，生长着独特的植物和动物。雾绿洲的水源并非雨水，而是雾气，凝结在岩石和植物上以维持生命。这些雾绿洲的形成归功于温暖潮湿的太平洋风与较冷的秘鲁洋流的混合，因此自然地依赖太平洋的水分和气候。这些生态系统在秘鲁被称为“洛玛斯”，在智利被称为“涅布拉绿洲”，是1700多种植物的家园，极易受到气候变化和人类活动的影响。它们的存在就像沙漠中的“岛屿”，带来了丰富的生物多样性和令人难以置信的人类服务：清洁的空气和水、碳储存、食物和文化利益等等。

在洛马斯的雾气中，科学家在沙地和依赖雾的植被中进行实地考察。© Justin Moat, RBG Kew

由于缺乏穿越沙漠的现代人类交通路线，雾绿洲基本没有受到现代世界的影响。但近年来，越野车旅行、采矿、非法土地掠夺和风力发电场的新道路开始造成损失。从2009年起，从秘鲁干旱海岸延伸到巴塔哥尼亚荒野的南美沙漠成为全球越野赛车精英的游乐场。此后每年，成千上万的摩托车、越野车和吉普车手穿越沙丘，留下广袤而未经驯服的土地，上面布满了粗糙轮胎留下的痕迹。

很少有人像阿方索·奥雷利亚纳·加西亚(Alfonso Orellana Garcia)一样亲眼目睹这种不受控制的入侵对该地区一些最脆弱和不可替代的遗址造成的后果。这位秘鲁生物学家花了20多年的时间研究秘鲁海岸线上这个独特的雾绿洲生态系统。

“轮胎痕迹不仅会破坏景观，还会对这里的动植物物种造成影响，”他说。但即使是那些试图保护这些栖息地的科学家也面临着一个悖论。研究行为本身——驾驶全地形车辆穿越沙漠收集数据——也会留下破坏痕迹。

“我们尽量减少驾驶，长途步行进行研究，以尽量减少对环境的影响，”奥雷利亚纳·加西亚补充道。“但我们也是问题的一部分。”

Márcio Aita Júnior 和 Senderson Laurido 使用机动滑翔伞在秘鲁塞丘拉沙漠的新月形沙丘上空翱翔。图源：Mike Campbell-Jones奥雷利亚纳·加西亚和英国皇家植物园邱园地理学家贾斯汀·莫特（Justin Moat）领导的团队寻求一种新的解决方案。他们没有驾驶车辆穿越沙漠，而是将研究带到了天空。

他们驾驶动力滑翔伞翱翔在秘鲁塞丘拉沙漠上空，将极限运动的刺激与科学探索的精确性融为一体。从空中降落，轻轻落地，让他们没有损坏轮胎。这也使他们能够到达研究人员以前从未研究过的地区，因为这些地区难以进入。

沙漠中的植被岛
秘鲁和智利沙漠的雾绿洲沿着近3000公里的太平洋海岸延伸，形成了一个罕见而脆弱的生态系统。

奥雷利亚纳·加西亚解释说，经过1500万年的进化，洛马斯像沙漠山顶上的“岛屿”一样耸立着，靠着微妙而罕见的生态平衡维持着。它们的生存完全依赖于从水中飘向内陆的浓雾，为荒凉地区的生命提供必不可少的水分。这种独特的海洋性气候——世界上为数不多的能支持陆地生态系统的气候之一——只存在于这里，温暖的热带水域与太平洋寒冷的洋流汇合，形成雾气，为这些孤立的绿洲注入了生命。

洛马斯提供了至关重要的生态系统服务，从水分到遗传资源，这些资源在地球上最恶劣的环境中维持着物种的生存。然而，这些脆弱的景观仍然笼罩在神秘之中。季节性雾气给绿洲带来了生机，但也遮蔽了绿洲，导致大片地区地图不清，基本得不到保护。

莫特25年前开始研究该地区。2021年，他和保护组织Huarango Nature利用2000年至2020年的卫星数据绘制了那里的植被地图。研究人员发现了大约1200种特有开花植物，其中30% 在秘鲁。

Hoffmannseggia miranda仅在南美西部沙漠海岸的几个地方被发现。©Oliver Whaley，RBG Kew

经过多年的监测，科学家们在今年早些时候成功让秘鲁国家林业和野生动物管理局将近 16000英亩的雾绿洲指定为保护区。奥雷利亚纳·加西亚曾担任专家分析师，帮助政府减少2012年达喀尔拉力赛等大型赛事的影响，他表示，这项措施有助于加强对沙漠赛事的控制。然而，问题不仅限于官方赛事——未经授权的司机经常在无人监管的情况下进入沙漠，这对当地政府构成了重大挑战，因为他们无法对广阔的沙漠进行持续监控。

科学家们仍然非常担忧。为了全面保护脆弱地区，他们首先必须了解这些生态系统所蕴含的全部生命。

洛马斯至少25%的特有植物物种现在濒临灭绝。莫特说，这些脆弱的生态系统不仅极易受到气候变化的影响，而且也是环境变化的敏感指标，包括改变太平洋急流的厄尔尼诺气候现象的演变模式。

在沙漠上空滑翔
为了加深理解，莫特和奥雷利亚纳·加西亚将注意力转向了生态系统中最难以捉摸的物种之一：铁兰属（tillandsia）植物，通常被称为“空气植物”。这些神秘的物种，其叶子上覆盖着毛状体，可以以复杂的图案散射光线，长期以来一直无法通过卫星图像进行研究，因此从上方几乎看不到它们。它们的生物学特性使它们成为该地区研究最少的物种之一。

铁兰属植物具有独特的遗传适应性，使它们能够在沙漠环境中生存。邱园生态学家卡罗莱纳·托瓦尔（Carolina Tovar）说，在洛马斯沙漠，这些物种分布在各个岛屿上，评估它们之间的遗传差异可以为了解不断变化的天气模式如何影响当地植物提供有价值的见解。

研究人员决心在不打扰脆弱的沙漠表面的情况下收集数据，因此招募了一支非常规团队。他们与巴西动力伞组织Aita Escola Nacional De Paramotor和Forest Air合作，后者是一家将专业动力伞运动员与科学家配对进行空中勘测的法国组织。

动力伞是一种小型轻型飞机，由安装在飞行员身上的螺旋桨发动机（飞行员坐着或系着安全带）和织物滑翔伞机翼组成。起飞时，飞行员通常要跑一小段距离，让机翼捕捉风并产生升力。升空后，他们使用连接到滑翔机线路和发动机油门的机械控制装置来控制方向和高度。

一队乘坐地面车辆的科学家与动力伞飞行员一起冒险进入沙漠，并扎营以计划、监控即将进行的任务，并为动力伞运动员提供物种收集和实地观察的基本培训。这次探险于2022年11月持续了7天，陆路和空中行程约300英里。动力伞运动员能够飞到科学家们开车很难到达的地区。但地面团队确实重走了两次短途飞行的路线，以比较对环境的影响。他们的调查结果于2024年9月发表在《植物、人类、星球》上。

与四轮驱动车辆造成的破坏相比，动力伞飞行者对沙漠脆弱表面造成的破坏微不足道。虽然越野车在至少23000平方米的土地上留下了痕迹，但动力伞飞行者的足迹却几乎没有留下——最多只有24平方米。

“它们的侵入性几乎比汽车小10000 倍，”莫特指出。

对于较短的旅行，动力伞和汽车产生的碳排放量相似。但真正的差异出现在较长的距离上。“当我们研究较长的旅行时，”莫特解释说，“汽车会释放两到三倍的二氧化碳，因为它们要旅行四五天，而动力伞只需几个小时就可以完成同样的旅程。”

动力伞飞行员在沙漠上空翱翔，短暂降落收集样本后再次起飞。他们总共收集了25个铁兰属植物样本，科学家们目前正在实验室中分析这些样本，以便更好地了解和记录在洛马斯雾绿洲中繁茂的植被。

自2001年以来一直在研究沙漠的奥雷利亚纳·加西亚表示，不断上升的海温正在影响雾绿洲，并对依赖它们的动植物产生连锁反应。多年来，他看到通常在11月至12月之间繁茂的植被逐渐减少，迫使几个鸟类群落放弃该地区。

虽然需要进行更多研究才能完全了解气候变化对洛马斯生物多样性的影响，但“不难想象，干旱期越长，雾就越少，影响植被覆盖和物种，”托瓦尔说。“我们可能会面临无法承受新条件的当地物种灭绝的可能性。”

奥雷利亚纳·加西亚表示，监测不仅对于了解物种对气候变化的反应至关重要，而且对于制定有效的保护策略和指定更多区域作为保护区也至关重要。

洛马斯的研究表明极限运动和户外娱乐活动可以提供帮助。无论是登山者、攀岩者、水手、潜水员、风筝冲浪者、冲浪者还是皮划艇运动员，“他们都在成为保护地球上最脆弱景观的重要盟友，”莫特说。

（注：本文仅代表资讯，供读者参考，不代表平台观点。）

编译 | Daisy

审核 | Maggie
排版 | 绿叶

参考资料略