氣候科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，自21世紀(jì)初以來(lái)，大氣中二氧化碳含量的增加導(dǎo)致了全球光合作用速度加快。相關(guān)成果日前發(fā)表于美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》。

      植物通過(guò)光合作用產(chǎn)生能量，從大氣或水中吸收二氧化碳，這個(gè)過(guò)程被稱為初級(jí)生產(chǎn)。隨著氣體濃度增加，這一過(guò)程的速度會(huì)加快。這種現(xiàn)象被稱為二氧化碳施肥效應(yīng)。

      現(xiàn)在，加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的Chi Chen和同事量化了全球陸地植物的二氧化碳施肥效應(yīng)。該團(tuán)隊(duì)從全世界68個(gè)地點(diǎn)——包括農(nóng)田、草地和森林收集了數(shù)據(jù)，測(cè)量了2001年至2014年間植物正上方空氣中二氧化碳濃度的變化。

      在這些地點(diǎn)，光合作用的速率增加了，自2001年以來(lái)，每平方米每年多吸收了9.1克碳。該團(tuán)隊(duì)計(jì)算出，約44%的增長(zhǎng)歸因于大氣中二氧化碳水平的升高，而28%的增長(zhǎng)則歸因于溫度的升高。該團(tuán)隊(duì)隨后將這些地點(diǎn)的數(shù)據(jù)與衛(wèi)星數(shù)據(jù)和全球植被模型結(jié)合，以估計(jì)全球范圍內(nèi)隨時(shí)間發(fā)生的變化。他們發(fā)現(xiàn)，全球植物的初級(jí)生產(chǎn)增加了——自2001年以來(lái)，植物每年每平方米多吸收4.4克碳。

      二氧化碳施肥效應(yīng)在這些地點(diǎn)和全球范圍內(nèi)的差異是由于全球植物分布不均勻，以及植被區(qū)域生產(chǎn)力不同造成的。

      近幾十年來(lái)，世界各地樹(shù)葉的總表面積在增加。“這很大程度上是由于二氧化碳的施肥效應(yīng)。”Chen說(shuō)。

      “人們觀察到，在二氧化碳濃度升高的情況下，植物使用水的效率更高，這通常會(huì)導(dǎo)致植物生長(zhǎng)更快，因?yàn)樗ǔＪ且环N限制性資源。”論文作者、加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的Trevor Keenan說(shuō)，“它們也可能生長(zhǎng)得更快、吸收更多的碳，盡管營(yíng)養(yǎng)等其他因素可能會(huì)限制增長(zhǎng)的光合作用轉(zhuǎn)化為生長(zhǎng)程度。”

      然而，氣候變化的負(fù)面影響可能最終抵消研究中提到的二氧化碳施肥效應(yīng)。Keenan說(shuō)，例如，氣候變化導(dǎo)致的更頻繁、更嚴(yán)重的干旱正對(duì)全球植物產(chǎn)生不利影響，森林火災(zāi)和蟲(chóng)害也因此更頻繁。

      “盡管植物通過(guò)吸收更多二氧化碳應(yīng)對(duì)大氣中增多的二氧化碳，為我們贏得了時(shí)間，但這不足以阻止氣候變化。”Keenan說(shuō)，“減少排放是阻止未來(lái)持續(xù)變暖的唯一途徑。”

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.2115627119

來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 文樂(lè)樂(lè)