植物吸收更多的CO2比我们想象的,但

植物吸收更多的CO2比我们想象的,但


通过燃烧矿物燃料,人类正在迅速提高大气中二氧化碳的含量,从而提高全球气温。 但不是所有的CO2 燃煤释放,石油和天然气停留在空气中。 目前,人类活动产生的二氧化碳排放量中约有百分之一被植物吸收,而另一相似数量则在海洋中消失。

要知道我们可以燃烧多少化石燃料,同时避免危险的气候变化,我们需要知道这些“碳汇”在将来如何变化。 一个 新的研究 由孙博士及其同事在美国“国家科学院院刊”上发表的文章指出,土地可能比我们想象的要多一点碳。

但是,我们必须在多大程度上减少碳排放以避免危险的气候变化。

模型高估CO2

新的研究估计,在过去的110年,一些气候模型过度预测了CO的数量2 保持在大气中,约为16%。

模型并不是要告诉我们大气在做什么:这就是观察的结果,他们告诉我们CO2 大气中的浓度目前高于396的百万分之一,或者大约是118在工业化前的百万分之一。 这些大气观测事实上是碳循环的最精确的测量。

但是,用于了解变化的原因和探索未来的模型通常并不完全匹配观察结果。 在这项新的研究中,作者可能提出了一个理由来解释为什么有些模型高估了CO2 在大气中


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看对叶子

植物从空气中吸收二氧化碳,将其与水和光结合,制造碳水化合物 - 这一过程称为光合作用。

作为CO,2 在大气中增加,光合作用的速度增加。 这就是所谓的 CO2 施肥效果.

但是这项新的研究表明,模型可能不太适合模拟光合作用。 原因归结于CO2 在植物的叶子里面移动。

模型使用CO2 在所谓的亚气孔腔内植物叶片细胞内的浓度,以驱动光合作用对增加CO量的敏感性2。 但是这不是很正确。

新的研究表明,CO2 植物叶绿体内部的浓度实际上是较低的 - 植物细胞中真正发生光合作用的小室。 这是因为CO2 必须经过一系列额外的膜才能进入叶绿体。

这意味着光合作用发生在较低的CO2 比模型假设。 但是违反直觉的是,因为光合作用对CO浓度的增加反应更敏感2 在较低的浓度下,植物正在去除更多的CO2 以应对日益增多的排放量。

光合作用随着CO的增加而增加2 浓度增加,但只有一个点。 在某个时候更多的CO2 对光合作用没有影响,保持不变。 它变得饱和。

但如果叶内浓度较低,则该饱和点延迟,光合作用的增长较高,这意味着更多的CO2 被植物吸收。

新的研究表明,在解决CO问题时,2 在叶中的扩散率,模拟的CO之间的16%差异2 在大气中,真实的观察消失。

这是一个伟大的,整洁的科学,连接叶级结构的错综复杂的地球系统的功能。 我们需要重新审视气候模型中光合作用的模型,以及根据新的发现是否存在更好的方法。

这是否会改变多少CO2 土地吸收?

这项研究表明,一些气候模型模型不足以模拟植物储存多少碳,并因此过度模拟了多少碳进入大气。 虽然我们还不知道还有多大,

如果土地收益能够做得更好,那么就意味着对于一个既定的气候稳定,我们将不得不减少一点碳排放。

但是,在真正的碳汇创造之前,光合作用是一个漫长而漫长的过程,长期以来,碳汇才真正存储碳。

关于50所有CO的%2 通过光合作用摄入后不久通过植物呼吸回到大气中。

剩下的,超过90%还会通过微生物在土壤中的分解和干扰(如接下来的几个月到几年的火灾)返回到大气中 - 土地将会沉没。

好消息,但不是满足的时间

这项研究是一个可能的好消息的罕见和受欢迎的部分,但他们需要放在上下文中。

土地汇入不确定性很大,量化很好,原因是多方面的。

有些模型表明,本世纪整个土地将继续吸收更多的碳,有人预测碳会吸收更多的碳,有人预测,土地将开始释放碳 - 成为一个来源,而不是一个汇。

原因是多方面的,包括有限的信息,说明冻土融化如何影响大型碳库,缺乏营养物质如何限制土地的进一步扩大,以及如何在一个更加温暖的世界里改变火灾体系。

这些不确定性加在一起比叶片CO的可能影响大很多倍2 扩散。 底线是人类继续完全控制未来几个世纪的气候系统正在发生的事情,而我们在温室气体排放方面所做的工作将在很大程度上决定其轨迹。

这篇文章最初发表于 谈话
阅读 原创文章.


关于作者

canadell pepPep Canadell是CSIRO海洋和大气旗舰研究科学家,全球碳项目执行总监,该项目是一个研究碳循环,气候和人类活动之间相互作用的国际研究项目。 他专注于协作和综合研究,以研究碳和甲烷循环的全球和区域方面,地球碳库的规模和脆弱性以及气候稳定的途径。 他出版了全球生态学和地球系统科学领域 http://goo.gl/Ys7vdF

披露声明: Pep Canadell获得澳大利亚气候变化科学计划的资助。


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