即使在北方,光照也是限制碳吸收的一个关键因

- 编辑:大众自然网 -

即使在北方,光照也是限制碳吸收的一个关键因

大多数关于气候变化的预测假设,随着气温上升,北部高纬度地区可能会变得更适合植被的生长,变成农田来养活不断增长的人口,同时也固定更多的二氧化碳,减缓气候变化。植物需要适宜的温度、水和光照条件来进行光合作用和生长,因此,随着北方高纬度地区气温的升高,植物利用二氧化碳释放氧气的光合作用也会增加,这似乎是合乎逻辑的。与此同时,植物的呼吸作用预计也会增加。植物的呼吸作用是利用氧气释放二氧化碳,而且也高度依赖于温度。仍在争论的关键问题是,秋季变暖是否会导致碳吸收的增加。即光合作用和呼吸作用的区别。

一项新的哥伦比亚工程研究表明,即使在温度冷暖胁迫有限的情况下,光照仍然是限制北部高纬度地区碳吸收的主要因素。由地球与环境工程副教授皮埃尔?根汀领导的研究小组,分析了卫星观测、实地测量和模型模拟,表明北方生态系统的碳吸收普遍存在辐射限制,尤其是在秋季。使用新的数据集,Gentine的团队开发了一种算法来绘制全球植物光合作用,然后开发了一个框架来量化光对光合作用的限制。这项研究发表在今天的《自然气候变化》杂志上。

“之前的研究对于秋季变暖是否会固定或释放更多的碳做出了不同的结论,”设计了新算法的论文第一作者张尧(音译)说,他现在是劳伦斯伯克利国家实验室的博士后学者。“我们的论文展示了如何结合遥感和现场观测来解决碳吸收的争议。”

Gentine的团队发现,在北纬30度以上的纬度地区,对气候变暖的季末光合作用反应主要是由光线决定的。在其中一些地区,到了秋天,白天的光线缩短得很快。光照减少导致光合作用减弱,而光合作用又不能抵消全球变暖导致的呼吸作用增加。因为北方高纬度地区有更强的光照限制,如果气候变暖持续下去,它们的植被将在秋天释放更多的碳。

在未来,由于全球变暖,光照限制会随着植被生长季节的延长而增加。春季开始得越早,秋季结束得越晚,对应的白天长度越短,太阳辐射越少,对植物光合作用的光照限制就越强。

讨论新论文,Philippe Ciais Laboratoire des科学副主任杜气候由专家et de l 'Environnement和碳循环并未参与这项研究,强调:“这是一个非常有趣的研究,展示了辐射,通常被认为是静态的,将会有一个变化对碳循环的影响以及全球变暖。”