图片来源:伤风/理查德Whitcombe
一项新的研究表明,植物吸收大气中的碳的能力将在未来20年减半,如果全球气温继续以现在的速度上升。
地球的植物吸收的能力和使用大气碳可以减少高达50%在接下来的二十年,应该将全球气温继续上升。
这是一项新研究的发现发表在科学进步¹由一个研究团队包括来自北亚利桑那大学的科学家,Woodwell气候研究中心,新西兰怀卡托大学的。
团队能够识别这一临界温度之外的“临界点”植物大气碳捕获和储存的能力因温度上升而减少。
后发现是达到团队分析了超过二十年的收集的数据测量塔在植物和动物的主要不同的生物群落称为生物群落。
地球有一个稳步增长发烧,就像人体一样,我们知道每一个生物过程都有一系列的执行效果最佳的温度和上面的功能恶化。所以,我们想问,工厂能承受多少?
Katharyn达菲,作者在研究和博士后研究员,nautica
这项研究是第一个检测温度阈值进行光合作用在全球范围内,而不是在实验室测试。气候变化和哥白尼服务(C35)和其他气候监测组织预计将宣布2020年联合有记录以来最热的年份(2016)²,结果是惊人的。
光合作用急剧下降
陆地植物和土壤微生物的活动——统称为陆地生物圈——负责的大气中二氧化碳和氧气的交换,从而在技术上被认为是地球的“呼吸的过程。”
这个活动在生态系统的关键是光合作用,而“拉”之前释放回大气中二氧化碳通过植物和微生物的呼吸作用。
平均来说,在过去的几十年里,这个活动已经在比它产生更多的碳——赤字有助于减缓气候变化。破纪录的高温表明这一趋势将改变,然而。
这是急剧下降的光合作用的发现证明了达菲的数据。这种下降发生在世界范围内,在几乎所有的生物群落,在不同的温度下,当其他的干扰,如入射光,被考虑。
收集到的数据通过团队为研究人员提供了一个真实的世界生态系统对环境变化做出反应所带来的温度上升。它表明,就像人类和其他生物一样,生态系统最优温度他们繁荣。
我们知道,温度最适条件对人类到处都是37⁰C。在科学界,但我们不知道这些最适条件是陆地生物圈。
Katharyn达菲,作者在研究和博士后研究员,nautica
最佳温度进行光合作用已经超过了
Woodwell气候和怀卡托大学的研究人员最近开发出一种新型热力学原理的基础上,旨在发现最佳的温度——大分子速率理论(MMRT)。
达菲与研究人员和使用MMRT计算温度曲线的主要生物群落,和地球。这显示峰值在18⁰C碳吸收世界上85%的植物——谷物如小麦、大米、大麦、燕麦、和大多数树,属于C3植物。相应的温度为C4植物——比如玉米、甘蔗、和一些草在28 - 10 C⁰更高⁰C。
这涉及的原因是温度记录,研究小组发现二氧化碳的呼吸没有相应下降。这意味着,在许多生态系统,温度持续上升将导致光合作用缓慢而导致呼吸率没有下降。
最终,这些系统切换的结果“碳汇”——一个捕获更多的碳释放碳源。一个因素,可以只会加速气候变化。
时间改变
同时光合作用的最适温度为被超过,这是目前只在不到10%的主要生物群落。如果碳排放的速度有增无减,团队估计,在2050年左右世界上一半的生物群落将达到或超过这个临界点。
第一个达到这一点可能会一些最富碳——在亚马逊热带雨林和东南亚,并在俄罗斯和加拿大北方森林。
我们的分析显示,最引人注目的一点是光合作用的最适条件温度生态系统都是如此之低。没有抑制气候变暖将保持在或低于水平成立于巴黎的气候协议,陆地碳汇不会继续抵消排放和买我们的时间。
维克Arcus,研究报告的合著者,生物学家,怀卡托大学
引用
¹达菲。k。,Schwalm。c·R。Arcus。v . L。等,[2021],距离我们的温度临界点陆地生物圈?”科学的进步,(DOI: 10.1126 / sciadv.aay1052)
²2020年全球气候的状态,世界气象组织[2020],[https://public.wmo.int/en/our-mandate/climate/wmo-statement-state-of-global-climate]
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