发现全球17山区暖化严重 中研院跨域研究登《自然》期刊

（左起）中研院生物多样性研究中心麦馆硕AI工程师、成功大学生命科学系陈一菁副教授、中研院生物多样性研究中心沈圣峰研究员。（中研院提供）

由于全球山区缺乏长期运作的气象观测站，使得山区气候变化的量化成为一大挑战。中央研究院生物多样性研究中心研究员沈圣峰领衔的国际研究团队，创新结合热力学原理与气候资料库，不仅首创山区气候速度的推估模式，更首度发现全球17个区域的山脉等温线正以每年超过11.67公尺的速度上升，对高海拔生态避难所的独特物种构成了巨大威胁。研究成果已于年3月27日发表于国际顶尖期刊《自然》（Nature）。

这项名为「全球山区气候变化速度与物种适应」的研究，探讨全球山区等温线移动速度与生物反应之间的复杂关系。研究团队运用热力学第二定律，辅以卫星资料、生物资料进行验证，开世界之先，研拟出计算山区气候速度的方式，并发现全球各山区的海拔每上升1000公尺，温度递减率为3℃到9℃不等，变异极大。

沈圣峰表示，海拔每上升1000公尺，温度下降6.5℃的常理，仅是一个大概的数值，无法真正用来解释不同山区的气候变迁对生物分布范围移动之影响。研究团队的突破在于，利用热力学公式，计算出相对正确的山区气候变化速度，初步破解长久以来悬而未决的山区气候大哉问。

在全球暖化影响下，拥有丰富生物多样性的山区，正面临巨大的环境挑战。研究团队针对全球8616个山脉，分析过去40年（1971 至 2020 年）来的平均地表暖化速率，并以前所未有的精度描绘了等温线的垂直移动。

研究首度发现，从美国阿拉斯加育空的干旱地带、地中海盆地、俄罗斯科达尔山脉、日本山区到印尼北苏门答腊的高原，全球共有17区域的山脉，等温线正以每年逾11.67公尺的速度上升，速度远超过先前估计，意味着暖化程度加剧，对这些高海拔生态避难所的独特物种构成严重威胁。

论文第一作者、美国哈佛大学博士后研究员詹伟平进一步说明，透过团队研究显示，1971至2020年间，台湾山区地表温度上升幅度并未超过全球平均，但其高湿度环境导致等温线在海拔上移动速度快于全球平均，显示全球暖化对台湾山区影响仍相对严重。

研究也发现，干燥和湿润山区之间存在显著差异。在干燥地区，由于空气含水量较少，地表的暖化速度较快，是造成山区气候速率较高的主因。而在湿润地区，湿气的作用虽然让地表的暖化情况较缓和，但有部分的山，由于湿润造成的温度递减率较低，代表要到达相同温度的距离较远，因此气候速度变得较快。这是以前比较被忽略的机制。

面对气候变化带来的多重挑战，全球山地生态系统的未来悬而未决。这项开创性的研究不仅是对气候动态的学术探讨，亦是一个明确的行动号召，研究团队呼吁国际社会，针对受到气候变化威胁最严重的地区制定保护措施。

本篇论文由沈圣峰指导，团队成员来自生物、大气及机器学习领域，包括中研院生物多样性研究中心麦馆硕AI工程师、詹伟平（前中研院研究助理）、成功大学生命科学系陈一菁副教授（前中研院博士后研究）、台湾大学大气科学系郭鸿基教授，以及法国国家科学研究中心（CNRS）乔纳森·勒努瓦（Jonathan Lenoir）研究员。