@ 2024.07.02 , 07:01

二氧化碳使地球变绿,暂时的

研究表明过去35年中,大气二氧化碳浓度上升使地球植被显著增加。

二氧化碳使地球变绿,暂时的

根据4月25日发表在《自然气候变化》期刊上的一项新研究,过去35年中,地球上四分之一到一半的植被覆盖面积显著增加,主要原因是大气中的二氧化碳浓度上升。

这项研究由来自八个国家的24个机构的32位作者组成的国际团队领导,利用了美国宇航局中分辨率成像光谱仪和美国国家海洋和大气管理局先进甚高分辨率辐射计的卫星数据,帮助确定了地球植被区域的叶面积指数,即叶片覆盖量。数据显示,植被的增加相当于两倍于美国大陆面积的叶片增加。

绿色叶片通过光合作用利用来自阳光的能量,将从空气中吸收的二氧化碳与从地面吸取的水和养分化合,生成糖类。这些糖类是地球上生命的主要食物、纤维和燃料来源。研究表明,二氧化碳浓度的增加促进了光合作用,进而促进了植物生长。

尽管大气中二氧化碳浓度上升对植物有利,但它也是气候变化的主要原因。二氧化碳这种气体会在地球大气中捕获热量,自工业时代以来,由于燃烧石油、天然气、煤炭和木材,二氧化碳浓度不断上升,并且达到了至少50万年以来未曾见过的水平。气候变化的影响包括全球变暖、海平面上升、冰川和海冰融化以及更为严重的天气事件。

二氧化碳肥效并不是植被增加的唯一原因——氮、土地覆盖变化以及全球温度、降水和阳光等气候变化因素也都对绿化效应有所贡献。为了确定二氧化碳的贡献程度,研究人员通过几个模拟植物生长的计算机模型,分别对二氧化碳和其他变量单独进行数据处理。

结果表明,二氧化碳肥效解释了70%的绿化效应,波士顿大学地球与环境系教授兼共同作者Ranga Myneni表示:“第二重要的驱动因素是氮,占9%。所以我们可以看到二氧化碳在这一过程中起到了多么重要的作用。”

地球上约85%的无冰土地由植被覆盖。所有绿色叶片覆盖的面积平均占地球总表面积的32%——包括海洋、陆地和永久冰盖的总和。过去35年中绿化的程度“有能力从根本上改变气候系统中水和碳的循环,”该研究的第一作者、北京大学研究员Zaichun Zhu说,他作为访问学者在波士顿大学与Myneni共同完成了这项研究的前半部分。

每年,人类活动排放到大气中的100亿吨碳中约有一半暂时储存在海洋和植物中,比例大致相等。北京大学城市与环境科学学院的共同作者Shilong Piao表示:“尽管我们的研究没有涉及绿化与植物碳储存之间的关系,但其他研究报告自20世纪80年代以来陆地碳汇增加,这完全符合地球绿化的概念。”

实验室气候和环境科学研究所副主任、共同作者Philippe Ciais博士表示,二氧化碳对植物的有利影响可能是有限的。“研究表明,植物会适应上升的二氧化碳浓度,肥效效应会随着时间的推移而减弱。”

“尽管绿化的检测基于数据,但对各种驱动因素的归因是基于模型的,”澳大利亚联邦科学与工业研究组织海洋与大气部门的共同作者Josep Canadell表示。Canadell补充说,尽管这些模型代表了对地球系统组件的最佳模拟,但它们仍在不断改进。

本文译自 NASA Science,由 BALI 编辑发布。

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