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THE STORY

#3RDEPISODE

從空中拯救地球在天空應用生態學

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01

DR. GREG ASNER

我們擁有全球首創針對生物
多樣性的最先進機載測繪系統。

全球生態學家和地球探險家Greg Asner創造了全球機載觀測站(GAO),這是一架獨一無二的飛機,配備高功率激光,成像光譜儀和超級計算機,可以測繪雨林至珊瑚礁等的遠程景觀。無論是亞馬遜流域的大旱還是夏威夷的珊瑚白化現象,Greg的創新技術在監測大規模氣候變化影響方面發揮著關鍵作用。各國政府和非政府組織越來越多地向Greg尋求數據,為環保和資源政策的決策做依據,而這些決策對物種和地球的未來都至關重要。

*Greg是亞利桑那州立大學全球探索和保育科學中心之理事。GAO是該中心實施的計劃之一。

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請介紹一下全球機載觀測站

這是我們用一架多尼爾228改造而成的高科技實驗室。在改造之前,它是一架19座客機。我們把裡面所有座椅都拆掉,打造出一個輕質的高科技碳纖維環境。為什麼這樣做呢?因為我們希望將所需裝置都安裝於超級計算機和儀表組,以便繪測陸地和珊瑚礁的生態系統。實驗室有一個標準駕駛艙,可容納兩名飛行員,還有一個為地球科學家而設的工作空間,裡面配有辦公桌和大屏幕顯示器。此外還有超級計算機架,用於收集數據和管理儀表組。在機尾部位有一個大開口間隙,兩邊是儀表,以便工作人員一覽無遺地觀察陸地或海洋表面。

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您什麼時候萌生了在空中開展生態研究的想法?

當時的情形至今記憶猶新。那是1993年,我在夏威夷的莫洛凱島。我被指派在山地生態系統中尋找罕見的當地特有物種,但日復一日總是空手而歸。我老闆總對我說:“你到過這裡嗎?”“是的,我去過。”“那你到過那裡嗎?”“是的,我去過。”我們就是無法完成任務,因為從地理位置和地理空間來說這是相當艱鉅。就在那時,我靈機一觸,想到必須飛到空中。我們一開始使用的是傳統的塞斯納小型飛機和一台相機,當時效果不太好。這25年來,我們不斷進步。現在我們擁有全球首創針對生物多樣性的最先進機載測繪系統。

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你們使用什麼樣的儀器?

我們研發了一種技術,稱為激光制導成像光譜技術(LGIS),將基於3D激光的數據和光譜數據融合在一起。我們從飛機底部發射兩束激光。這兩束激光掃過地面,每當觸及植物類的生物,就會返回一些光子。這能告訴我們樹冠的3D結構,由此我們可以非常精確地計算樹木中的碳含量。然後結合名為成像光譜這種神奇的技術,我們就能夠看到427個頻道的光譜。借助我們發明的名命為光譜生物分類的技術,我們可以將這些光譜特徵轉化為物種的識別特徵。在測繪樹木時,我們在7000英尺處以每秒80米的速度飛行,全球平均準確率可達80%!

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航測的優勢是什麼?

規模是環境管理面臨的最大挑戰之一。當你置身雨林中時,很難認清到其全貌。雨林中的樹木高達50米,大部分生物都出現於樹冠頂部。那裡是大多數靈長類動物,鳥類和昆蟲的棲息之所。如果你在林下,視角會非常狹窄,甚至根本看不到這些。如今居高臨下,我們可以看到整個地區的地貌和構成該地區的各種生物。我們可以同時掌握所有細節和全局。我們能夠根據國家公園,區縣或者國家層面等不同管理決策規模了解對應的所需情況。

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介紹一些您取得的比較大的成就吧。

從事我們這行,往往要守得住幾十年一事無成的黯淡,才有可能換來成功的那一刻。我想我比較大的成就是知道植物,珊瑚和其他有機體具有我們可以從飛機上取得的光譜特徵,這使我們能夠首次大規模地監測生物多樣性。這一點有助於作出延續生命和自然的正確決策,從而帶來成就。比如,在秘魯,在亞馬遜雨林西部,我們繪製了雨林中碳儲量分佈以及生物多樣性分佈的地圖。秘魯政府依據這些地圖決定建立一個新的國家公園,即亞瓜斯國家公園。這種成就是我每天不斷前進的動力。

02

氣候變化 與 未來

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請描述氣候變化對雨林的影響。

即使沒有人類砍伐森林,熱帶雨林也在人類的間接影響下產生著轉變,也就是氣候變化。這點我們知道,也目睹了它的發生。這種影響表現在我們稱之為的酷熱乾旱。這是一種新的過程,在古代的科學記錄中極為罕見,出現極高的溫度並且極低的降雨量。這種情況可能持續三個月甚至六個月,導致大片的樹木死亡。這是毀林的一種形式。枯死的樹木如幽魂或骷髏般屹立數月乃至數年,最終慢慢倒下,所有的碳都會被分解並以二氧化碳的形式回到大氣中。

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我們為什麼要拯救熱帶雨林?

這個星球上只有少數幾個可以容納大部分物種的生態系統。雨林就是其中之一:在整個歷史進程中,雨林構成了一個完全自給自足的生命之網,令人難以置信。有機體之間的相互作用創造了可持續性,在北美,甚至可以說,雨林對於人類的生存功不可沒。在碳儲存方面,它們從大氣中保存了大量的碳,否則全球變暖問題就會加劇。此外,雨林在全球水文系統中也扮演著非常關鍵的角色,例如會影響到美國部分地區的降雨量。雨林不僅造福於居住其中的人類,保護了大量的生物多樣性,還調節整個地球系統的一些關鍵功能,特別是碳和水。

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在森林上空飛行的感覺如何?

你知道我們看著宇航員從太空站的窗戶遙望地球美景時,那種驚奇嗎?那種感覺令人陶醉。我在工作中也有這種感覺,我可以看到大片的土地,而且我還有宇航員不具備的一個優勢:我真的可以看到地球上的生物。我可以看到森林裡的樹木,不僅僅是在電腦上,還有當我們的機載觀測站掠過森林上空的時候。我們可以居高臨下看到底下的細節,特別壯觀。只從駕駛艙往外看的話,我看不到萬花筒般的生物多樣性;我還需要藉助技術。我會進入飛機的後部,到那些大屏幕前,然後就是會心一擊:哇!我發現了一個科學從未涉足的全新生態系統。

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時間在您的工作中扮演什麼角色?

時間是現時最大的挑戰。我們的社會無法跟上我們對生態系統的影響。無論是我們身邊的生態系統,還是遠在亞馬遜流域的生態系統,都正經歷著急速的變化,比我們在2000年或2010年預測的更快。在過去的25年裡,我的職業生涯從研究生態系統轉變為行動派的角色。我的團隊在政府和非政府組織的求助下,不斷埋頭處理新的問題。 “天啊,我們這有個問題。情況變得太快,我們措手不及。我們想了解這是怎麼回事,以及它對水、生物多樣性、碳的影響......”這使得我和我的員工變得非常緊張忙碌。

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拯救自然界是否為時已晚?

還不算太晚。你可能聽說過很多關於熱帶雨林毀林的傳聞,例如亞馬遜流域。亞馬遜雨林的確正在大面積萎縮。不過,慶幸的是,損失的面積與現存面積相比還不足為道。這片雨林彷彿漫無邊際。因此,我們還有時間做出正確抉擇以亡羊補牢。珊瑚礁也是如此。全球各地珊瑚礁的消亡我們都有所耳聞。 2015年,夏威夷遭受了熱浪襲擊,造成了約30%的珊瑚礁死亡,時至今日,珊瑚礁已極度瀕危。不過,地球上仍廣泛分佈著健康完好的珊瑚礁,我們仍有機會守護它們。

03

我們可以怎樣做?

我們可以為社區
及其環境福祉
作出貢獻。

我們需要至少30%的自然系統,
才能維繫更為廣泛的地球系統。
如果僅存的自然系統縮減至10%或20%,
氣候將遭到嚴重破壞,
而我們也將束手無策。

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我們需要採取哪些大規模行動?

最為迫切的就是保護。我們必須保證生物圈中的某些部分不受影響。科學界已經指明了森林采伐和發展時不得影響的區域與規模,這被稱為“快速穩定行動”。我們現在就需要立即行動。大家知道,要維繫更為廣泛的地球系統, 我們至少需要約30%的自然系統。如果僅存的自然系統縮減至10%或20%,氣候將遭到嚴重破壞,而我們也將束手無策。其次,恢復工作任務艱鉅,需要投入大量精力。恢復工作可以帶來發展生計、扶貧助困、政治穩定等諸多裨益。這些領域都需要我們開展大規模的工作。我們清楚如何行動,但需要全球共同努力。

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就個人層面而言,人們可以做些什麼呢?

首先,不要只在Facebook或Twitter上空談。不僅要分享保護自然環境的信息,還要去往有需要的地方,真正貢獻力量。每個人都可以為此做出貢獻。這有些老生常談,不過,這正是集體的力量。也是集體的悲劇。每個人都是始作俑者,卻不願意成為悲劇的終結者。作為消費者,我們需要關注整個供應鏈。我們必須明白,我們的日常消費的影響往往可以追溯至熱帶雨林。我們可以為社區及其環境福祉做貢獻,這是人人都可以做的實實在在的事情。除此之外,如果每個人都願意發揮自己的力量,局面將大為改善。新的科學家、新的政策決策者,更多的人將會挺身而出帶領我們大步向前邁進。這一切將始於每個人的參與,繼而從中湧現出富有領導力的參與者。

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對於工作發展,您有何計劃?

展望未來,我想,如果將我們的飛機程序與衛星技術相結合,我們將取得更大成功。因為這樣我們就可以擴大規模,覆蓋整個星球。這在當前而言,極需實現。我們現在就需著手部署,再等10年就會錯過時機。我們必須擴大覆蓋範圍,了解全球生態系統當前的變化,以便決策者能夠做出關鍵抉擇,以拯救生物圈的組成部分及其生物多樣性。

為此,我們必須做好充分準備:一是尋求航空合作夥伴,二是與各類組織聯手,無論是非營利組織還是政府或聯合國,以擴大數據使用範圍。在這方面,我剛剛完成了一項計劃,它被稱為全球生物多樣性觀測站。

GREG ASNER空中生態學家

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