由於缺乏長期運作的氣象觀測站，全球山區氣候變化的測量，一直是一個大挑戰。近日，由我國中研院生物多樣性研究中心研究員沈聖峰領銜的跨國團隊，首創山區氣候速度推估方式，發現全球17個區域的山脈等溫線，正以每年超過11公尺的速度上升中，表示該地暖化情況嚴重，甚至開始對生存於這些高海拔生態避難所的物種構成威脅。
填補山區氣候測站空缺 中研院首創氣候速度推估模式
本研究「全球山區的氣候速度與和物種追蹤」（Climate velocities and species tracking in global mountain regions）於3月27日登上國際期刊《自然》（Nature），團隊成員包括中央研究院生物多樣性研究中心研究員沈聖峰、哈佛大學羅蘭研究中心博士後研究員詹偉平、成功大學生命科學系副教授陳一菁、國立台灣大學大氣科學系郭鴻基教授，以及法國國家科學研究中心（CNRS）研究員喬納森．勒努瓦（Jonathan Lenoir）。
研究團隊為了解決山區缺乏長期穩定運作的氣象觀測站這一難題，開世界之先，運用熱力學第二定律，輔以衛星資料、生物資料進行驗證，研擬出計算山區氣候速度的方式。
沈聖峰指出，過去認為「海拔每上升1000公尺，溫度下降6.5℃」的常理僅是一個大概的數值，難以解釋不同山區的氣候變遷對生物分布範圍移動之影響。而透過本次研究發展出的推估模式，團隊發現，全球各山區的海拔每上升1000公尺，溫度遞減率為3℃到9℃不等，變異極大。
而根據台大森林環境暨資源學系副教授林政道回覆台灣科技媒體中心的說明，以往氣候變遷預期升溫，通常是透過相同的溫度遞減率，但由於山區缺乏氣象測站，往往只能大致推測。藉由本研究可得知，全球山區的溫度遞減率變化性大，更突顯山區測站的重要性。
乾濕度也會影響 台灣山區升溫速度非前20%、氣候速度卻較快
本次是全球第一篇分析山區「氣候速度」的研究。氣候速度指的是面對氣候變遷時，生物為了生存需要，遷往合適環境的移動速度與方向。而快的氣候速度，預期會對生物造成更大的壓力。
研究團隊對全球8616個山脈，分析過去40年（1971~2020）的平均地表暖化速率，列出前20%全球升溫速率最快的17個山區，包括美國阿拉斯加—育空的乾旱地帶、地中海盆地、俄羅斯科達爾山脈、日本山區與印尼北蘇門答臘的高原等地。
這17個山區的等溫線，正以每年逾11.67公尺的速度上升，速度遠超先前的估計。許多山區溫度上升的速度，已超過物種移動的速度，對生活在這些高海拔生態避難所的物種構成嚴重威脅。沈聖峰表示，盤點出面對氣候變遷威脅的主要山區，才可能制定相對應的生物多樣性保育與氣候變遷調適策略。
至於台灣，詹偉平表示，儘管台灣山區的地表升溫幅度並未超過全球平均，其高濕度環境導致等溫線在海拔上移動速度卻快於全球平均，顯示「全球暖化對台灣山區影響仍相對嚴重」。
陳一菁說明，本次研究也有探討到升溫速率與水氣條件的影響，並發現乾燥和濕潤的山區存在顯著差異。在乾燥地區，由於空氣含水量較少，地表的暖化速度較快，是導致山區氣候速度高的主因。而在濕潤地區，濕氣的作用雖能緩和地表暖化情況，但會造成部分山區的溫度遞減率較低，意味著生物要攀升到更高的海拔，才能維持在適合的溫度，因此氣候速度也會更高。
陳一菁舉例，比如熱帶的蘇門答臘、受海洋影響的巴西高地與日本，都有遇到這樣的狀況。台灣也是類似條件，因此，同樣的暖化，在台灣的氣候速度會更高。
參考資料
- 「全球山區的氣候速度和物種追蹤」專家意見、紐西蘭專家意見—台灣科技媒體中心
- Climate velocities and species tracking in global mountain regions, Nature, DOI：10.1038/s41586-024-07264-9
