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地球现在是碳汇吗?

我们知道植物和树木吸收二氧化碳进行光合作用,这是一个将阳光储存为植物和动物生存所需的化学能的过程。

否则这些二氧化碳就会在大气中,增加温室气体的浓度。因此,树木和植物起着碳汇的作用,减缓了全球变暖的速度。

海洋也是碳汇。在大气中排放的所有二氧化碳中,大约25%被海洋吸收,25%被陆地植物吸收。

另外50%留在大气中,是全球变暖的原因。

然而,大气中较高浓度的二氧化碳也有利于陆地植物,因为它提高了它们的光合作用速率。

在氮沉降过程中也观察到类似的情况。氮素是植物必需的营养物质,豆科植物根部的细菌有助于将大气中的氮素固定在土壤中,使其易于被植物同化。

在20世纪,氮肥的增加和工业过程中氮化合物的排放也导致了植物易于同化的氮化合物的更多沉积。

工业活动使这些活性氮化合物的沉积量增加了六倍。

虽然这两种现象的好处是众所周知的,但我们还不能量化二氧化碳和氮沉积浓度的增加对树木“生产力”的影响。

这就是我们要发现的--与基准年1850年相比,大气中二氧化碳水平的升高和氮沉降如何增加了陆地生态系统的碳汇。1850年是气候变化科学的标准比较年,因为它通常被认为是导致大规模温室气体排放的工业时期的开始。

这个问题是通过在印度科学研究所的超级计算机上运行的全球气候模型来解决的。

我们运行了几个计算机模拟,以了解影响陆地碳储存的许多关键过程的作用。产生和分析了大量数据。

我们的研究得出了三个关键结论。首先,与1850年相比,全球陆地植物的净生产力增加了8%,尽管在这一时期森林遭到大规模砍伐和全球变暖。

净生产力是衡量植物自身储存碳的速度。我们的模拟表明,植物生产力的增加主要是由于大气中二氧化碳和氮沉降的增加。

其次,当我们考虑到整个工业时代,陆地生态系统已经损失了450亿吨碳(约1800亿吨二氧化碳),主要是因为20世纪初的大规模森林砍伐。

在世界各地,森林被砍伐用于农业和建设城市,人类近三分之一的二氧化碳排放来自森林砍伐。

第三,近几十年来,森林砍伐率有所下降,二氧化碳水平升高和氮沉降对植物的有利影响正在将土地变成碳汇。

我们的模型模拟表明,在过去30年里,陆地生态系统中的碳储量增加了约100亿吨碳(约400亿吨二氧化碳)。

我们的模型结果与基于最近卫星数据的研究一致,卫星数据表明,在过去30年里,世界各地的植物生产力普遍增加。

我们的结果对于作出关于减少森林砍伐和退化以及鼓励植树造林方案的政策决定是重要的。

结果表明,近30年来森林砍伐的减缓已经对土地碳汇产生了积极影响。

本文作者与班加罗尔印度科学研究所Divecha气候变化中心有关联

为了考虑将您的研究纳入本专栏,请写信给[email protected]的高级编辑Amitabh Sinha

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