即使是碳饥渴的植物也无法拯救我们免受气候变化的影响

如果这些土壤会说话,它们将预示着末日。
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新的研究表明,植物储存碳的能力将比预期更早下降。Deposit Photos

尽管我们努力减少排放,我们仍在以创纪录的速度燃烧化石燃料。美国人的排放量实际上在2018年估计增加了3.4%。而一项新的研究揭示了这对地球来说是坏消息的另一个原因。

哥伦比亚大学的科学家发现,干旱和热浪会使土壤变干,损害植物从大气中吸收碳的能力。而潮湿的天气并不能弥补这些损失,根据今天发表在《自然》杂志上的这项研究。

“在干旱或热浪期间,植被的碳储存量会减少,这并不奇怪,”该研究的首席作者Julia Green说。但这些短期事件可能会在多年后仍然严重影响植物的碳储存能力。“这些对碳吸收的影响是持久的,而不仅仅是年复一年的变化。”

目前,海洋和陆地植物共同吸收了我们大约一半的二氧化碳排放量。在海洋中,过量的二氧化碳会导致更酸性的条件,从而导致珊瑚白化等后果。在陆地上,光合作用的生物利用气体和阳光来制造食物。虽然植物肯定无法跟上我们排放的碳,但它们一直在尽力而为。近年来,陆地生态系统吸收的碳越来越多,例如“施肥效应”就是一个证明,在这种效应中,植物生长加速以吸收额外的二氧化碳。

但哥伦比亚大学的科学家发现,这种效应可能不会持续下去。Green分析了四种土壤水分模型及其对植物生长的影响,以找出干旱、热浪以及气候变暖导致的土壤逐渐干燥将如何影响碳储存。她发现,在一种“一切照旧”的情况下,即我们几乎不采取措施遏制排放,全球植物生产力(以及碳储存能力)将上升到2060年左右,然后急剧下降。届时,我们的大部分排放将不再被植物抵消,气候变化将比之前计算的加速得更快。

这一切都回到了水——或者缺乏水。随着气候变暖,地球上大部分地区的土壤正在逐渐变得干燥。预计一些地区——特别是非洲萨赫勒地区和澳大利亚北部等半干旱地区——将面临更多的热浪和干旱。科学家们发现,即使是短暂的干旱期也会产生重大影响,因为水是植物生长的一个重要限制因素。

“最大的惊喜是土壤湿度对整体碳收支的影响有多么巨大,”Green说。“我认为我们真的不知道它的程度有多大。”

当干旱条件导致植物死亡时,它们积累的碳会大量释放回大气中。当然,它们吸收碳的能力也会丧失。此外,更温暖、更干燥的天气可能会导致整个生态系统的转变。森林可能会变成草原,而草原的碳储存量较低。

所有这些都意味着气候预测模型可能高估了植物抵消我们排放的能力,因为它们没有考虑到这些土壤水分的影响。“这突显了尽早而不是晚期应对气候变化的紧迫性,”Green说。“如果我们达到一个生物圈碳吸收率开始下降的阶段,那么人为排放到大气中的量可能会真的加速。”

 

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