史蒂芬·艾森哈默
巴西歐魯普雷圖 - 格特魯德斯·弗萊雷 (Gertrudes Freire) 和她的家人來到大森林尋找土地和雨水。半個世紀前的那一天，他們發現了大量的這兩種物質，但事實證明，亞馬遜西南部的綠色荒野很難馴服。
1971 年，當他們到達歐魯普雷圖多西斯特(Ouro Preto do Oeste) 定居點時，這裡只不過是一個孤獨的割膠工前哨站，緊鄰著一條穿過叢林的主幹道，就像一條紅色的塵土疤痕。
亞馬遜旱季酷熱難耐，葛特魯德斯現年 79 歲，她坐在自家農舍的門廊上，一頭整齊的白髮別在耳後，微笑著露出六顆頑固的牙齒，回憶起當時的艱辛和希望。
她的孩子們記得那種恐懼。對森林美洲虎、土著部落和神話中的庫魯皮拉（Curupira）的恐懼：一種腳向後轉的生物，會誤導不受歡迎的遊客，讓他們迷失在樹林中。
這家人在森林中開闢了自己的家。他們用卡薩波納樹的堅韌樹幹建造了牆壁，並用巴巴蘇樹的寬闊棕櫚樹蓋了一個漏水的屋頂。沒有電，有時唯一的食物就是採收的巴西堅果。晚上，在飢餓的黑暗中，他們會聆聽傾盆大雨的聲音。生活是潮濕的。
直到事實並非如此。
在弗萊雷家附近，有一條寬闊的小溪，到達時年齡在 5 至 12 歲之間的孩子們會互相挑戰到達對岸。他們稱之為美洲虎溪。現在寬度不到一米，一步就能清除。
這些溪流的消失，以及它們所引發的更廣泛的水問題，讓科學家充滿了不祥的預感。
亞馬遜地區的面積大約相當於美國本土的面積，佔世界雨林面積的一半以上，它對碳循環的影響力與地球上其他陸地生態系統不同。例如，根據《科學》雜誌 2009 年發表的一項研究，2005 年極度乾旱造成的樹木損失向大氣中釋放的二氧化碳量相當於歐洲和日本年排放量的總和。
研究人員表示，隨著越來越多的森林被砍伐，樹冠的喪失可能會達到極限——一個臨界點——之後森林和當地氣候將發生根本性的變化，從而引發亞馬遜雨林的死亡。取而代之的是一片更短、更乾燥的森林或大草原。
對生物多樣性和氣候變遷的後果將是毀滅性的，數千個物種將會滅絕，並向大氣中釋放大量二氧化碳，從而破壞限制全球氣候變遷的努力。
亞馬遜臨界點將標誌著雨林自身維持能力的最終轉變，在這個拐點之後，樹木無法再為穿越的雲層提供足夠的水分來產生生存所需的降雨量。
氣候模型已經預見到其他所謂的臨界點會破壞地球的長期平衡系統，例如變暖導致西伯利亞永久凍土融化並釋放大量排放物，或者格陵蘭冰蓋融化的速度使得每年的降雪量無法彌補對於損失。
這個點到底在亞馬遜的什麼地方，科學還沒有定論。一些研究人員認為，目前的模型根本不足以預測這樣的時刻。但越來越多的證據表明，在某些領域，臨界點的局部迭代可能已經發生。
路透社追蹤了亞馬遜的三個長期經歷，以提供曾經僅透過電腦模擬預測的退化的真實世界視圖。
這個家庭在這片曾經鬱鬱蔥蔥的雨林中耕種了近 50 年。一對科學家夫婦幾十年來監測了數千棵樹。還有一位大氣化學家，多年來一直從樹冠上方採集空氣樣本。他們的觀點揭示了森林砍伐的長期影響：對降雨、對剩餘森林和對全球排放的影響。總而言之，它們展示了世界上最大的雨林所發生的變化的危險程度，以及對未來可能發生的事情的一瞥。
儘管科學界對多年前甚至幾十年前開始的破壞的深遠影響有了更多了解，但在總統賈爾·博爾索納羅（Jair Bolsonaro）的領導下，森林砍伐仍在激增，他支持進一步開放亞馬遜地區用於採礦和農業。去年，雨林砍伐面積比黎巴嫩還要大，儘管2021年的初步數據顯示同比略有下降，但森林砍伐仍處於巴西自2008年以來未見的水平。
生態學家保羅·白蘭度是研究亞馬遜雨林健康狀況變化的頂尖科學家之一，他總結道：“這個系統能承受的糞便量是有限度的。”
乾渴之地
年復一年，弗萊雷家族在巴西西部邊境的那片森林中砍伐和鋸切得更遠。
1976 年，在清理了幾公頃土地並獲得使用鄰居的部分牧場的許可後，他們投資了10 頭小母牛犢和一頭公牛——乳製品企業由此開始，多年來，該企業成功成長為約400頭牛群頭。
但對乾旱的恐懼困擾著他們的工作。他們來自東邊 2,500 公里（1,553 英里）的 Jequitinhonha 谷，那裡幾十年的刀耕火種農業已經導致土地乾燥和退化，人民陷入貧困。這片半乾旱地帶因「苦難谷」而臭名昭著。儘管水源充足，他們還是感覺到同樣的情況也可能發生在他們的新家。
與困擾 Jequitinhonha 山谷的土壤侵蝕一樣，土壤侵蝕往往伴隨著快速而混亂的農業擴張。原生植被被剝奪的土地，特別是當土地被改造成牧場並被放牧的牛猛烈碾壓時，就會失去土壤和樹葉保留水分的能力。雨水突然從改變的表面流走，將表土拖入溪流和河流中，然後堵塞並乾燥。
巴西擁有全世界最大的淡水儲量。但世界農業強國之一的不斷崛起，加上全球氣候的變化，正在加劇這項重要資源的流失。 MapBiomas（大學、非營利組織和科技公司之間的合作組織）今年發布的數據顯示，在 2020 年之前的三十年裡，巴西失去了 15% 的地表水。
對於弗萊雷夫婦來說，1991 年一個炎熱的日子裡，對土地乾燥的最後一點疑慮消失了。底部，吸著沙子尋找食物。
她迅速採取行動，安裝了一套複雜的管道和水泵系統，從尚未乾涸的泉水中為牛群取水。
有爭議的是，她也開始重新造林。格特魯德斯不知道自己在做什麼，但相信自己的直覺，而她所放棄的祖國多年的乾旱使她的直覺變得更加敏銳。
她的鄰居和丈夫認為她瘋了，因為她在水源周圍和溪流沿岸種植了樹木，並發誓位於地產遠端的最後一塊原始森林應該保持完好無損。
她的話並不總是被注意。 「我從一次短途旅行回來，我丈夫又清理了一塊」作為牧場，她搖著頭回憶道。
格特魯德斯感覺到降雨量也在改變。
多項科學研究也發現了同樣的情況。由於熱帶森林影響降雨量，森林砍伐會改變其模式。 2011 年一篇頗具影響力的論文研究了 30 年的降水數據，發現這家人居住的朗多尼亞州的降雨時間最多延遲了 18 天。
此後的研究支持了這一趨勢。今年一份匯集了約 200 名科學家的重要報告稱，現有數據表明，「自 1970 年代中期以來，亞馬遜南部地區的旱季已擴大了約一個月」。
安東尼奧·德塞米尼奧 (Antonio Deuseminio) 是一位在雨林領域擁有數十年經驗的農業生態學家，他正在幫助農民重新種植樹木，並將水帶回他們的土地。他在農業部的一個負責可可的部門工作，他說該部門擁有該地區最古老的天氣數據。 Deuseminio 說，雖然西歐魯普雷圖的總降雨量沒有顯著變化，但旱季變得更長、更乾燥。對於農業來說，這是一個嚴重的問題，因為農作物和草的根部不夠長，在不下雨時無法找到水。
氣候乾燥也使得重新造林變得更加困難。二十年前，雨林物種可以直接種植在裸露的土壤中。德塞米尼奧說，他現在必須先種植抗旱樹木，只有在這些樹木長到足以提供遮蔭並改善土壤的情況下，大約五年後，他才能繼續種植經典的亞馬遜樹種。他說，在亞馬遜地區，雨林樹苗現在正在努力生存。
邊境死亡
幾十年的耕作使弗萊雷夫婦對降雨的變化非常敏感。但對於未經訓練的人來說，倖存的森林（例如家庭農場盡頭的森林）的緩慢變化很難看到。檢測這些變化可能需要多年的系統研究、汗流浹背的艱苦工作、使用捲尺、步行靴和筆記本。
生態學家小本·胡爾·馬裡蒙(Ben Hur Marimon Jr.) 和比阿特麗斯·馬裡蒙(Beatriz Marimon) 在他們的林地里呆了很長時間，他們已經和許多樹木成了朋友。他們對多年來失去的親人感到悲傷。最近，他們的損失越來越大。
這對夫婦在位於新沙萬蒂納(Nova Xavantina) 的馬托格羅索州立大學當地校園進行研究。 1,200 公里處。週邊地區是生物群落邊界地帶，是塞拉多草原過渡到亞馬遜雨林的中間空間。他們說，剩下的樹木提供了未來的願景。
「這是明天，今天，」比阿特麗斯一邊說，一邊嘎吱嘎吱地穿過城鎮邊緣的一片乾燥森林。賓虛完成了這個想法。 “這是亞馬遜的邊界，它的防護牆，它正在消亡。”
如果臨界點標誌著大草原不可逆轉地向雨林進軍，科學家預測這一過程將首先發生在大草原和雨林已經交織在一起的森林中。
賓虛今年 58 歲，留著修剪整齊的白鬍子，穿著磨損的步行靴——他是被狗咬碎的受害者。 55 歲的 Beatriz 留著一頭灰色的長髮，在腦後紮成一個實用的馬尾辮。這對夫婦於 20 世紀 80 年代在州首府庫亞巴學習森林工程時相識。從那時起，兩人基本上就一起工作了。 「他喜歡說話；我喜歡做，」比阿特麗斯開玩笑說。
為了監視森林，這對夫婦在他們的地塊上用看起來像軍用狗牌的金屬碎片標記了不同大小和品種的樹木。他們定期返回——從三個月到三年不等——並測量樹木的周長、高度和二氧化碳呼吸。沒有成功的樹木將被添加到死亡名單中。
雨林透過土壤蒸發和植物蒸騰作用將降雨回到天空，循環利用大量的水，根部吸收的水透過植物的葉子釋放出來。在亞馬遜地區，來自大西洋的濕氣被輸送數千英里穿越南美大陸，以雨的形式落下，然後以水蒸氣的形式再次上升，多達七次，直到到達安第斯山脈的山壁。在炎熱的日子裡，一場傾盆大雨過後，森林看起來就像在冒著熱氣。
但大規模的森林砍伐破壞了這個過程，樹木數量減少，導致降水量下降或在較短的雨季變得更加集中。 Ben Hur 表示，在過去 30 年中，Nova Xavantina 地區的部分地區降雨量減少了 30%。
隨著降水量的變化，溪流和水源消失，剩餘的森林變得更加乾燥。當地氣溫也會升高——特別是在森林和農田交會的邊緣。這些廣闊平坦的農業空地增加了風的強度，可以撕裂林地並吹倒最高、最古老的樹木。
乾燥的森林也更容易發生火災，但這裡仍然廣泛使用火災來清理農田。隨著越來越多的樹木因風、乾旱和火災而死亡，它們的死亡會增加未來出現此類極端天氣的可能性，從而形成致命的反饋循環。
早期模擬亞馬遜地區極端乾旱的實驗讓科學家認為乾燥的氣候會先殺死老樹，但賓虛和比阿特麗斯的發現卻恰恰相反。由於根部較長，最大的樹木通常具有最強的適應能力——至少對乾旱來說是如此。賓虛指著附近一株植物的棕色葉子說，死的是樹苗。森林失去了未來。
對於賓虛和比阿特麗斯來說，新沙萬蒂娜周圍的森林退化表明，當地可能已經出現了臨界點。主要問題仍然是，同樣的過程是否會在亞馬遜盆地的整個大片地區大規模發生——如果是的話，什麼時候發生？
巴西著名氣候學家卡洛斯·諾布雷 (Carlos Nobre) 在過去十年中幫助普及了臨界點的概念，他認為亞馬遜原始樹冠森林砍伐率達到了 20% 至 25%，達到了臨界點。根據今年發布的 200 名科學家參與的主要報告，我們目前的比例約為 17%。諾布雷相信，我們可能會在短短 15 年內在亞馬遜流域東部、南部和中部看到大規模的枯萎病。
其他人則不太確定。
地球系統科學家瑪麗娜·廣田 (Marina Hirota) 在轉向實地工作之前一直致力於模型研究，她表示，目前的模擬過於簡化了亞馬遜流域發現的多樣化植被、土壤類型和地形。在她看來，目前還沒有足夠的證據表明臨界點在哪裡，或者即使這樣一個單一的閾值確實存在。她說，首先需要改進模型。
廣田認為，森林砍伐更有可能在亞馬遜不同地點引發多個較小的臨界點，類似於賓虛和比阿特麗斯在新星沙萬蒂娜看到的情況。
但許多科學家認為，將數字放在臨界點上作為號角仍然很重要，即使它太複雜，目前無法證明。生態學家白蘭度認為，一旦你能證明這一點，就已經太晚了。
「我們知道那裡有一個懸崖，所以即使我們不確定它在哪裡，我們也需要放慢速度，」白蘭度說。 “相反，我們閉著眼睛衝向它。”
從上面看
在賓虛（Ben Hur）和比阿特麗茲（Beatriz）列出樹木並用捲尺包裹它們的幾十年裡，大氣化學家盧西亞娜·加蒂（Luciana Gatti）正在掌握如何從天空中捕獲二氧化碳。
雖然從地面上看到的樹木在更炎熱、更乾燥的氣溫下掙扎，但加蒂想了解這些變化對亞馬遜在全球氣候變遷中的作用意味著什麼。
61 歲的加蒂最初專門研究反應氣體，並在巴西核子與能源研究所開始了她的職業生涯。 1992 年裡約熱內盧地球高峰會結束後，她轉向亞馬遜，加入了一群本土科學人才的行列，爭取巴西在全球氣候研究中發揮更大的作用。她現在在巴西太空研究機構 INPE 工作，狹窄的辦公室裡堆滿了家庭照片和過去會議的掛繩。她的桌子上放著一個形狀像地球的壓力球。
自工業革命以來，科學家估計，大約四分之一的化石燃料排放量已被森林和其他陸地植被和土壤吸收，主要是亞馬遜地區。
在整個 20 世紀 80 年代和 90 年代，隨著人類向亞馬遜的大規模遷徙剛開始，雨林每年從大氣中吸收約 5 億噸碳，超過了德國、英國、義大利和法國目前年排放量的總和。森林中數十億棵樹木進行光合作用，利用二氧化碳生存生長，成為應對氣候變遷的重要緩衝。
隨著移民的增加和更多亞馬遜地區被砍伐用於農業，科學家知道森林吸收碳的能力將會受到打擊。但沒有人知道到底有多少。
為了試圖得到答案，加蒂擠進了一架轟鳴的單引擎四座飛機，手裡還裝著一個裝有玻璃瓶的軟墊手提箱。從樹冠上方，她有時可以看到破壞的規模，燃燒的樹木冒出滾滾的灰色煙霧，以及被森林綠色割斷的黃色土地。
Gatti 最早的空氣樣本可以追溯到 2000 年，取自亞馬遜東部的一個點。但她發現數據過於狹窄且不穩定，無法描繪整個流域的碳平衡，因此在接下來的幾年裡，她擴大了工作範圍，培訓團隊並承包輕型飛機來填充來自亞馬遜四個地區的森林空氣瓶：東部為聖塔倫(Santarem) 和阿爾塔弗洛雷斯塔(Alta Floresta)，西部為特菲(Tefe) 和里奧布蘭科(Rio Branco)。
從那時起，這架飛機已經採集了 600 多個垂直剖面——在給定地點的不同高度採集的一系列樣本。加蒂一度懷疑她的結果。她變得沮喪。數據沒有意義。這不可能是真的。它表明，亞馬遜東南部釋放的碳比它吸收的碳還要多，即使在科學家預計森林健康狀況更好的多雨年份也是如此。這意味著雨林的一部分不再有助於減緩氣候變化，而是增加了導致氣候變遷的排放。
她改變了她的方法論。又改了。又來了。總的來說，她嘗試了七種方法，最後接受了看似不可能的事。亞馬遜東南部不僅是碳的淨生產者，而且即使排除火災，森林本身 - 或非火網生物群落交換 - 也是碳源。科學家普遍認為，最近發表在《自然》雜誌上的研究結果是迄今為止關於雨林碳通量變化的最明確的結果。
研究顯示，由於地處偏遠，亞馬遜西部地區的健康狀況較好，仍可吸收大量的碳。但這還不足以彌補東部地區的污染，那裡的牧場和大豆種植已深入雨林。所謂的地球之肺正在咳出煙霧。 「我們正在失去森林的東南部，」加蒂說。
加蒂認為她的數據顯示亞馬遜的某些地區可能已經處於臨界點。她認為，這些數據顯示了賓虛和比阿特麗斯親眼目睹的同一過程，但規模更大：巴西堅果和鐵木等雨林物種讓位給馬貝阿·福斯圖利維拉(mabea fistulifera ) 和烏拉特·盤果(ouratea discophora) 等更能忍受乾燥的樹木。這種政權更迭釋放了大量的碳，這將有助於解釋森林減少排放能力的衰退。
「這是一條沒有回頭路，」加蒂說。
水是一個持續的擔憂
回到西歐魯普雷圖，佛萊雷夫婦哀嘆這是他們記憶中最乾燥的旱季。他們說，現在是八月中旬，第一場雨早就來了。旱季曾經只有三個月，現在延長了四、五個月。由於巴西遭受了一個世紀以來最嚴重的乾旱之一，全國各地的水庫水位都處於危險的低點。
該家族正在實行多元化經營，試圖保護自己的業務免受乾旱影響，並建立了育種和肉牛生產能力，以補充其牛奶生產。他們也開始了有機肥皂業務，並想種植玉米。
水是一個持續的擔憂。附近的一些農民已經出售了他們的土地——大部分賣給了較大的養牛場主，他們透過挖深井或長距離管道輸水來解決這個問題。
「天氣會變得更加乾燥，」格特魯德斯說道，她望著農場黃色的草地，兩隻貓在午後悶熱的天氣裡昏昏欲睡。遠處，新砍伐的森林正在燃燒，煙霧籠罩著地平線。 “水會喝完的。”
