自然生態:地球綠化臨近極限
來源:環球科學
發布時間:2021-05-19
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自然生態:地球綠化臨近極限

圖片來源:CC0 Public Domain
植物生長時,會從空氣中吸收二氧化碳並將其“固定”在枝幹和根莖中。2020年12月10日刊載於《科學》的一篇文章指出,世界範圍內,二氧化碳的這種施肥效應正在減弱;這篇文章由CSIC在CREAF的Josep Peñuelas教授,研究員Jordi Sardans和Marcos Fernández以及南京大學的Yongguan Zhang教授合著。這支國際團隊的研究顯示,自1982年以來,水和營養物質的減少導致(二氧化碳的)施肥效應衰減了50%。


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Josep Peñuelas教授解釋道,“這不難理解,(因為)植物生長不僅需要二氧化碳,也離不開水和營養物質。盡管二氧化碳增加了,但水和營養物質卻沒有同步增加,因此植物無法利用多餘的二氧化碳。”事實上,Peñuelas教授曾在三年前發表於《自然·生態學與進化》中的一篇文章中警告過,由於許多因素的限製,二氧化碳的施肥效應不會一直增加,植物也不可能無限生長。
二氧化碳的施肥能力減弱會對碳循環和氣候造成嚴重的影響。過去數十年間,森林享受著二氧化碳(增加)帶來的福利,得以吸收成噸計的二氧化碳用於光合作用和生長。事實上,這一過程曾一度降低了大氣中二氧化碳的累積——不過這就要結束了。Josep Peñuelas警告稱,“這些史無前例的結果表明,植物對碳的吸收即將飽和。這將對氣候產生極為嚴重的影響,人類必須考慮全球範圍的、能夠應對潛在氣候變化的緩解措施和政策。隨著自然固碳能力的減弱,未來社會將更加依賴於遏製溫室氣體排放的政策。”


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這篇發表於《科學》的研究綜合了衛星、大氣、生態係統和建模信息,也顯示出近紅外和熒光傳感器在測量植被生長活動方麵的重要應用價值。
上述研究表明,水和營養物質的缺乏導致二氧化碳對植物的施肥作用減弱。該團隊綜合了過去40餘年從數百片森林獲得的數據得出了這一結論。文章第一作者,研究員Songhan Wang解釋稱,“這些數據顯示,樹葉中包含氮和磷在內的必需營養素的濃度,自1990年以來就大幅降低。”
該團隊還發現,供水量和供水時間的變化在該現象中起到了關鍵作用。研究員Yongguan Zhang解釋道,“植物生長不僅在幹旱時期會變慢,雨季變化時也會減慢,而氣候變化會導致雨季變化的頻率增加。”
翻譯:張宇哲
審校:董子晨曦
引進來源:西班牙國家研究委員會(CSIC)
引進鏈接:https://phys.org/news/2020-12-greening-earth-approaching-limit.html


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