暖化臨界點更近了 研究:土壤濕度是陸地吸碳力關鍵

極端氣候可能影響陸地吸碳的能力。圖片來源:Blanscape/Shutterstock.com

2018年全球碳排創下新高,光是美國就增加了3.4%,海洋跟森林吸碳量都接近上限。哥倫比亞大學學者的最新研究結果再次確認,緩解氣候變遷刻不容緩——極端氣候可能影響陸地吸碳的能力,氣候潮溼年份的吸碳量無法補回乾旱年份減少的吸碳量。

人為排放溫室氣體二氧化碳,導致地球大氣中二氧化碳濃度升高,氣候系統被人類活動改變。海洋、森林和草原會吸收部分人類排放的二氧化碳,目前吸收比例大約是50%,反映在珊瑚白化、海洋酸化以及森林儲碳增加等現象。

「不過,我們並不清楚陸地是否能繼續照這個比例吸收人為碳排。一旦陸地達到吸收上限,全球暖化會加速,對人類和環境造成嚴重後果。這表示我們真的必須立刻行動,避免氣候變遷繼續惡化。」主持研究的哥倫比亞環境工程系副教授、地球學院兼任教授根廷(Pierre Gentine)表示。

根廷和他的博士生格林(Julia Green)合作,探討氣候乾濕循環和長期乾旱趨勢如何影響陸地吸收二氧化碳。他們也認為,降雨規律將會改變,影響地球植被吸碳的能力。

為了定義植物和土壤的吸碳量,根廷和格林用政府間氣候變遷專門委員會(IPCC)所定義的「淨生物區系生產力」(net biome productivity,NBP)來計算,也就是一個地區的淨碳增加或減少,等於生態系產碳減去森林大火或砍伐等活動造成的碳損失。

研究團隊用「全球陸地大氣耦合實驗-耦合模型比對計畫」(Global Land Atmosphere Coupling Experiment – Coupled Model Intercomparison Project,GLACE-CMIP5)的四個地球系統模型跑一系列的實驗,隔離出土壤濕度改變所導致的NBP減少,分析出長期土壤濕度趨勢改變對土壤吸碳能力的影響。

「我們發現NBP的值,也就是地表的淨碳增加,在土壤濕度沒有變異時是有變異時的兩倍。」格林說,「如果土壤濕度持續照目前速度減少NBP,陸地吸碳量到本世紀中繼續減少——如模型所顯示——我們很可能會經歷大氣中二氧化碳濃度大幅增加,以及相對應的暖化和氣候變遷。」

根廷和格林的研究結果顯示,土壤濕度變異和變乾都會減少碳匯。

「簡言之,如果接下來100年沒有乾旱跟熱浪,也沒有長期乾旱,陸地吸碳的能力會是現在的兩倍。因為土壤濕度對碳循環非常重要,跟陸地吸碳能力高度相關。」根廷說。

關於植物如何因應水壓力還有許多不確定性,根廷和格林將繼續探討如何量化研究土壤濕度改變對植物的影響。

他們的研究範圍目前聚焦於熱帶地區,因為變數最多、碳匯最高,探討植物活動如何因土壤濕度改變和大氣乾燥程度而改變。

新聞來源:環境資訊中心

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