地球最大规模的“矿物质迁徙” 拯救了亚马逊雨林
这是一个沙漠和雨林的故事!

地球最大规模的“矿物质迁徙” 拯救了亚马逊雨林
亚马逊雨林是世界上最大的热带雨林,有着极高的生物多样性,但它是由世界最大的沙漠——撒哈拉沙漠滋养的,没有撒哈拉沙漠,我们的“地球之肺”、“植物王国”的生态系统可能会在短时间内崩溃。撒哈拉沙漠在非洲,亚马逊雨林在美洲,两者在地球的两端;撒哈拉沙漠是生命的禁区,亚马逊雨林则充满生机,两者是生命两个极端。为什么它们会交织在一起呢?
△ 古代佩巴斯湖

地球最大规模的“矿物质迁徙” 拯救了亚马逊雨林
现代亚马逊河的前身是佩巴斯湖,虽叫作湖,但实际上是一个面积巨大的、由多个湖泊和河流结合在一起的沼泽地带。
佩巴斯湖在亚马逊地区的西部,顶峰时的面积达到100万平方公里,占到整个亚马逊地区面积的1/6左右。
我太爱佩巴斯湖的生态系统了,那里被称为“巨兽之地”,史上最大的乌龟、最大的鳄鱼、最大的啮齿动物——它们长得比水牛还大,都在这片沼泽中出现。
△ 普鲁斯鳄-史上最大鳄鱼来自佩巴斯湖,另外该生态系统中还有很多与它相当大的鳄鱼

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△ 骇龟-史上最大的龟来自佩巴斯湖

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△ 巨鼠-史上最大的老鼠也是来自佩巴斯湖

地球最大规模的“矿物质迁徙” 拯救了亚马逊雨林
亚马逊雨林大约在5500万年开始逐渐形成,不过直到到2000万年前,现代水平的亚马逊雨林才开始初见端倪,而佩巴斯湖也是在2000万年前开始出现的。
之所以佩巴斯湖和亚马逊雨林的形成如此同步,是因为两者的形成都与2000多万年前,安第斯山脉的造山运动有关(安第斯山脉是世界上最长的山脉)。
随着安第斯山脉的隆起,它阻断了大气中水蒸气的流动,这让热带雨林变得湿润,从而奠定了亚马逊雨林的基础;
同样由于安第斯山脉的隆起,它阻断了南美洲的河流流入大海,因此水被积攒起来,形成了佩巴斯湖。

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现代的亚马逊河是自西向东流入大西洋的,但在安第斯山脉隆起之前,所有亚马逊地区的河流都是自东向西流入太平洋的。随着斯山脉隆的继续隆起,雨林的河流彻底改变流动方向,而佩巴斯湖也随着河流流动方向的改变,湖水被逐渐排出。到了850万年前,河流彻底改道,并且开始逐渐形成今天的亚马逊河,佩巴斯湖的水随着河流改变流向,被逐渐排出。到了530万年前,在亚马逊河完全形成的时候,佩巴斯湖也彻底终结了,那些大龟、大鳄,大老鼠的命运也就此结束。
△ 佩巴斯湖的变化

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这和亚马逊河的命运有什么关系呢?
亚马逊雨林因为安第斯山脉的存在,降雨量变得非常大——年降水量高达2000-3000毫米,而河流改道,带走了土壤养分。亚马逊河流域有别于其它河流流域,其它河流流域都是土地肥沃——那些肥沃的土壤从周围地区被河流运送而至,冲刷出一个适合耕作的平原,而亚马逊河流域则是肥沃土壤流失,不久将来可能会在现有大西洋海床上形成一个肥沃的平原。所以,实际上亚马逊雨林的土地非常贫瘠,一旦树木被砍伐,它就将难以恢复;另外,我们经常会听到亚马逊生命多样性高,其实那里丰富的是存在于树冠中的,而不是地面上。
根据一些数据, 亚马逊河流域每年要冲走2800万吨亚马逊雨林的泥沙,这其中包括大约22000吨磷——这是植物生长所必须得。如果亚马逊雨林没有“救星”的话,它地表的磷很快就会耗尽,树木将难以生长。
而它的救星就是撒哈拉沙漠。

地球最大规模的“矿物质迁徙” 拯救了亚马逊雨林
根据2015年发表在《地球物理研究快报》上的研究,以及NASA的卫星数据,撒哈拉沙漠每年会向亚马逊雨林输送2770万吨泥沙,其中包含0.08%的磷,差不多就是22000吨左右。
撒哈拉沙漠带去磷正好和亚马逊雨林流失的磷是差不多的,这是维持雨林的关键。
撒哈拉沙漠大约在250万年前开始形成,它的形成是在亚马逊雨林开始水土流失之后的,不过撒哈拉沙漠的继续扩张,两者最终找到了平衡——撒哈拉沙漠养分的输送与亚马逊地区的水土流失保持一致。

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至于撒哈拉沙漠如何带去泥沙?
撒哈拉沙漠在每年2月至10月是沙尘脉动最大的时段,那些跨过大西洋的沙尘主要来自撒哈拉沙漠东北部地区。这些地区每年会有1.82亿吨沙尘被向西吹向大西洋,号称地球上最大规模的“矿物质迁徙”。这些沙尘“不知疲倦”的跨过2500公里的大西洋,其中一些逐渐掉队迷失在海洋中,而大约会有1.32亿吨会到达南美洲东海岸附近。那些“登陆”南美洲的沙尘继续向内陆传播,并逐渐散落在美洲大陆上,沙尘的终点站是也是安第斯山脉。整个过程中,亚马逊地区能够分得2770万吨沙尘,足以补充流失的养分,而这成就了世界最大的热带雨林。
参考:
[1].https://www.nasa.gov/centers-and-facilities/goddard/nasa-satellite-reveals-how-much-saharan-dust-feeds-amazons-plants/
[2].http://dx.doi.org/10.1002/2015GL063040
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