《科学》:基于测量数据的地球碳循环轨迹初步摸清

2010-7-08 12:56 来源: 科技日报
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  人类对气候的影响究竟有多大,要回答这个问题,首先必须清楚地球的碳循环轨迹。以德国马普生物地球化学研究所克里斯蒂安·比尔领导的一个国际研究小组最近发表了两份研究报告,首次根据测量数据估算出地球上二氧化碳的自然释放和吸收量,为研究全球气候变化提供了新的依据,这两份报告已刊登在新出版的《科学》杂志上。

  研究人员通过在全球采集数据和具体测量,首次回答了气候变暖所涉及到的一个全球温室气体平衡问题,即有多少二氧化碳通过人、动物和植物释放到大气中,又有多少大气中的二氧化碳通过光合作用被植物吸收,这项研究对气候变化后果的预测比迄今的气候变化数学模型要准确和可靠得多。

  参与这项研究的各国专家根据一份名为“FLUXNET”的倡议,在全球60个地方设立了测量点,对空气中的水和二氧化碳浓度进行长期跟踪测量,以确定在特定的生态系统内温室气体的释放和吸收量,而之前研究人员对生态系统温室气体呼吸和气候研究都是基于数学模型和假设。

  他们的测量数据显示,大气中每年约有1230亿吨的二氧化碳通过光合作用被吸收掉,其中热带雨林的贡献率为34%,而比热带雨林面积更大的热带稀树草原的贡献率为26%,可见茂密的树木对二氧化碳的吸收作用更大。

  对全球碳循环起决定性影响因素的是水,在热带稀树草原,只有30%的二氧化碳就地被吸收,其余70%是雨水的作用。而在热带雨林地区,下雨作用并不那么大,只有29%的二氧化碳是被雨水带走。

  煤炭、石油和天然气等化石能源燃烧所释放到大气中的二氧化碳每年约有70亿吨。

  一个意外的研究发现是,温度对碳循环的影响较小。马普生物地球化学研究所的马库斯·莱希斯坦和其同事在第二份研究报告中指出,即使在一个星期内温度上升10摄氏度,虽然动植物呼吸所释放的二氧化碳会加速,但增速也不会超过2倍,而迄今为止的气候变化数学模型都认为这种增速会达到3倍至4倍。莱希斯坦称,他们的最新研究对长期观察全球气候变化是非常有益的,“可以帮助我们减少对当前气候变化预测的不确定性”。