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地球吸收人为排放物能力30年内减半
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植物通过光合作用吸收二氧化碳并将氧气释放回空气中来帮助减轻全球变暖,这是地球的“呼吸”。美国北亚利桑那大学研究人员为全球每个主要生物群落创建了温度曲线,以预测全球变暖的可能影响。

该项研究的主要作者凯瑟琳·达菲博士警告说,由于全球变暖迫使平均温度升高,地球上出现了“稳定增长的热”,这最终将把世界上某些碳汇变成碳源,从而加速气候变化。

目前,研究人员发现,不到百分之十的陆地生物圈经历的温度超过了光合作用的最高温度。但以目前的排放速度,到2050年,多达一半的陆地生物圈可能会经历超过该生产力阈值的温度。而且,世界上一些碳含量最高的生物群落,包括亚马孙和东南亚的热带雨林以及俄罗斯和加拿大的针叶林带,将是最早达到这一临界点的生物群落之一。

达菲博士说:“就像人体一样,我们知道每个生物过程都有一个温度范围,在该温度下它可以发挥最佳作用,而在高于这个温度时,功能会恶化。”

研究人员还表示,不同类型的植物在温度响应的细节上各不相同,但是当温度太高时,所有植物的光合作用都会下降。

这项新研究是第一个从全球范围的观测数据中检测光合作用温度阈值的研究,为了解整个地球上的实际生态系统及其响应方式提供了一个窗口。

研究团队开发的一种新方法,能够为每个主要生物群落和整个地球生成温度曲线。研究发现并揭示了一个温度临界点,随着温度继续升高,植物捕获和储存大气中碳的能力(称为“陆地碳汇”)会降低。

研究人员警告说,碳吸收的温度“峰值”在某些植物中为18℃,在另一些植物中为28℃。这意味着在许多生物群落中,持续的变暖将导致光合作用下降,而呼吸频率则呈指数增长,从而使生态系统的平衡出现了从碳汇到碳源的转变,加速了气候变化。

新研究分析中最令人惊讶的是,所有生态系统中光合作用的最佳温度非常低。结合观察到的温度范围内生态系统呼吸速率的增加,研究发现,温度升高到18℃以上可能会对陆地碳汇产生不利影响。

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