從1750年到2015年，由于化石燃料燃燒、水泥生產(chǎn)和土地利用的變化，大約有600千兆字節(jié)，即6000億噸碳（相當(dāng)于1000億頭大象的重量）被作為二氧化碳排放。其中約三分之一被陸地生態(tài)系統(tǒng)吸收。 

 

植物通過“吃”從大氣中吸收二氧化碳，并將其轉(zhuǎn)化為糖和淀粉，也就是光合作用。幸運(yùn)的是，植物對二氧化碳的胃口相當(dāng)不錯(cuò)：空氣中的二氧化碳越多，植物消耗的速度越快。 

 

當(dāng)陸地生態(tài)系統(tǒng)從人類排放的二氧化碳中吸收的碳多于其排放的碳時(shí)，它被稱為碳匯；否則，它就是一個(gè)碳源。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，空氣中二氧化碳濃度的上升會(huì)增強(qiáng)土地碳匯，這個(gè)過程被稱為二氧化碳的施肥。量化二氧化碳的施肥對于理解和預(yù)測氣候?qū)⑷绾斡绊懱佳h(huán)至關(guān)重要。 

 

最近，來自9個(gè)國家28個(gè)機(jī)構(gòu)的研究人員利用12個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)模型的模擬和7個(gè)二氧化碳濃縮實(shí)驗(yàn)的觀測結(jié)果，成功地對過去50年的二氧化碳施肥進(jìn)行了量化。 

 

他們發(fā)現(xiàn)，北溫帶碳匯對二氧化碳濃度上升的敏感性與整個(gè)模型的場地尺度靈敏度呈線性關(guān)系。基于這種緊急約束關(guān)系和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)觀測，該研究估計(jì)，空氣中二氧化碳每增加100百萬分之一（相當(dāng)于每升水增加一只跳蚤），北半球溫帶的陸地二氧化碳每年就會(huì)增加64億噸（相當(dāng)于14億頭大象）的碳，而全球每年增加350億噸碳。研究小組還透露，二氧化碳施肥是造成全球陸地碳匯增加的主要原因。 

 

“這項(xiàng)研究減少了二氧化碳施肥對陸地碳匯影響的不確定性，”北京大學(xué)城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院的樸世龍博士說。“這項(xiàng)研究中的新方法和技術(shù)將對科學(xué)界在未來的研究非常有用。” 

 

“為了進(jìn)一步解釋二氧化碳施肥效應(yīng)背后的機(jī)制，需要進(jìn)行更長期的實(shí)地試驗(yàn)，特別是在北方和熱帶生態(tài)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)者和建模者之間的共同努力也是必要的。”該研究的主要作者、中國科學(xué)院青藏高原研究所研究員劉永文博士說。 

 

研究表明，陸地生態(tài)系統(tǒng)吸收二氧化碳的能力正在增強(qiáng)。這是一個(gè)好消息，因?yàn)檫@一過程可以減緩空氣中二氧化碳的積累，從而減緩氣候變化的速度。信貸應(yīng)該用于二氧化碳施肥、延長植被生長季節(jié)以及重新造林，所有這些都有助于從大氣中吸收碳。然而，與此同時(shí)，諸如火災(zāi)、熱浪和永久凍土融化等因素——以及其他日益普遍的全球變暖問題——正在把以前的碳匯變成碳源。