今天的森林和其他陆地生态系统吸收人类 30% 的二氧化碳污染,但快速的全球变暖可能会改变这些自然“汇”成碳“源”几十年之内,开辟了另一条令人畏惧的抗击战线,震惊的研究人员表示。
气候怀疑论者经常将二氧化碳描述为“植物食物”,这表明温室气体排放量的增加将被植物生长的大幅增长所抵消。
但新的研究表明,超过一定的温度阈值(该阈值因地区和物种而异),植物吸收二氧化碳的能力就会下降。
研究人员表示,根据目前的温室气体排放趋势,到本世纪末,全球一半陆地生态系统的植物向大气中释放碳的速度可能会超过其吸收碳的速度本周报道在科学进步。
北亚利桑那大学凯瑟琳·达菲领导的一个研究小组发现,到本世纪中叶,储存最多二氧化碳的生态系统——尤其是热带和北方森林——可能会失去超过 45% 的碳海绵能力。
“预计与二氧化碳浓度升高相关的气温升高可能会降低陆地碳吸收量,”研究称,不是基于建模,而是基于 25 年期间收集的数据。
研究人员警告说,如果不考虑到这一点,就会导致“严重高估”地球植被在减缓全球变暖方面可能发挥的作用。
“陆地生物圈的温度临界点不是在本世纪末或以后,而是在未来20到30年内。”
理解这种情况如何发生的关键是光合作用和呼吸之间的差异,这两种对植物生命至关重要的化学过程对气温升高的反应不同。
植物从阳光中汲取能量,通过叶子吸收二氧化碳和土壤中的水分,产生糖分以促进生长,并产生氧气,然后释放到空气中。
这就是光合作用,只有在有日光的情况下才能发生。
相比之下,通过呼吸作用将能量转移到细胞(二氧化碳作为废物排出体外)全天候进行。
临界点
为了查明是否存在一个温度,超过这个温度陆地生态系统就会开始吸收更少的二氧化碳,达菲和她的团队分析了来自全球观测网络的记录,该网络称为通量网,从 1991 年到 2015 年。
FLUXNET 本质上是跟踪二氧化碳在生态系统和大气之间的移动。
他们发现,根据植物的类型,全球光合作用在某些温度下达到峰值,然后下降。
然而,所有类型的生态系统的呼吸速率都会增加,但似乎并未达到最大阈值。
“在较高的温度下,呼吸速率继续上升,而光合作用速率却急剧下降,”研究发现。
如果碳污染继续有增无减,这种差异可能会导致二氧化碳吸收量最早在 2040 年下降一半。
研究人员总结道:“我们正在迅速进入生物圈生产力急剧下降的温度状态,这使人们对陆地汇的未来生存能力产生疑问。”
调查结果还对《巴黎协定》下许多国家承诺的完整性提出了质疑——即所谓的“巴黎协定”。国家自主贡献,或 NDC - 减少温室气体排放。
“这些在很大程度上依赖于土地的碳吸收来兑现承诺,”作者指出。
该研究指出,2015 年巴黎气候条约的基石目标是将全球变暖控制在比工业化前水平高出 2 摄氏度的范围内,“可以实现接近当前水平的生物圈生产力,保护大部分陆地碳吸收。”
到目前为止,地球已经变暖了至少 1.1 摄氏度,如果不迅速大幅减少排放,到本世纪末,地球的温度有望再升高 2 到 3 度。
2019 年,一个由原生老树组成的足球场被建成在热带地区被毁每六秒一次——根据卫星数据,总共约 38,000 平方公里(14,500 平方英里)。
©法新社