土壤湿度与陆地碳吸收成非线性响应
近日，美国哥伦比亚大学地球与环境工程系Julia K. Green教授团队在国际顶尖杂志Nature上在线发表了题为“Large influence of soil moisture on long-term terrestrial carbon uptake”的研究论文，该研究揭示了土壤湿度对长期的陆地碳吸收的影响。
尽管陆地生物圈吸收了约25％人为排放的二氧化碳，但土地碳吸收率仍非常不确定，这也导致了气候预测的不确定性。因此，了解限制或促进土地碳储存的因素对于提高气候预测准确性非常重要。土地碳吸收的一个潜在限制因素是土壤水分含量，它可以通过生态系统水压力减少初级生产总量，陆地-大气反馈引起了植被死亡并进一步加剧了极端恶劣气候。以前的研究探讨了土壤水分可用性对碳通量变化的影响。然而，土壤水分变化对长期碳循环趋势的影响以及造成相关碳损失的机制仍然不确定。
该研究使用了四个来自地球系统模型的数据输出来进行一系列实验，分析地球净生物群落生产力对土壤水分变化的响应，发现整个二十一世纪土壤水分的变化及趋势导致了每年约2-3千兆吨的碳排放量，这相当于一个陆地碳循环。由于光合作用和净生态系统交换对土壤水份有效性的非线性响应，以及由陆地-大气相互作用引起的温度升高和蒸汽压力不足，使得季节性和年际性的土壤水分变化产生二氧化碳。土壤水分变化减少了目前的陆地碳存储，并且预计趋势将进一步增强。该研究结果强调，未来陆地的碳存储容量的关键取决于碳通量对土壤湿度和陆地-大气相互作用的非线性响应。这表明，碳吸收率的增加趋势可能不会持续到本世纪中叶，并可能导致大气二氧化碳增长加速。
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