Nature Geoscience: 定量揭示近50年大氣CO2升高對陸地碳匯增加的貢獻

發布者 :wangwc

2019-09-02 11:07

陸地生態系統吸收了約三分之一的人類活動累計CO2排放量,減緩了氣候變暖。1960年代以來,全球陸地碳匯增加了近一倍,對氣候變暖的減緩作用持續增強。大氣CO2升高是陸地碳匯變化的重要驅動因子之一。但是,CO2對陸地碳匯施肥效應的定量估計仍不明確。難點在于,多模型間全球尺度結果差異較大,而野外CO2施肥實驗觀測局限于站點尺度。

中國科學院青藏高原研究所生態系統功能與全球變化團隊結合多個陸地生態系統模型模擬結果和野外CO2施肥實驗觀測結果,并構建植被-土壤碳庫周轉理論模型(two-box-model),分析了1959-2010年大氣CO2升高對北溫帶和全球陸地碳匯變化的作用。研究發現,北溫帶陸地碳匯對CO2升高的敏感性為0.64 ± 0.28 PgC yr-1 [100 ppm]-1(圖1)。與此相比,碳-氮耦合模型均值低估。就全球尺度而言,1960年代至2000年代,CO2升高對陸地碳匯增加的貢獻為2.01 ± 1.06 PgC yr-1。這意味著, CO2升高是同期全球陸地碳匯增加(1.2 PgC yr-1)的主因。本研究為定量理解陸地碳匯變化的歸因提供了重要科學支撐,亦為模型和控制實驗相結合解決全球變化對陸地碳循環影響相關科學問題提供了新的研究思路。

 該研究成果以“Field-experiment constraints on the enhancement of the terrestrial carbon sink by CO2 fertilization”為題發表于《自然-地球科學》(Nature Geoscience)雜志(DOI:10.1038/s41561-019-0436-1)。中國科學院青藏高原研究所劉永穩副研究員為第一作者、樸世龍教授為通訊作者。本研究得到中國科學院A類戰略性先導科技專項“泛第三極環境變化與綠色絲綢之路建設”專項等資助。

 

論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41561-019-0436-1

 


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圖1 基于野外CO2施肥實驗觀測約束的北溫帶陸地生態系統碳匯對CO2升高的敏感性。


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