據(jù)近日出版的《科學(xué)進(jìn)展》報(bào)道，美國(guó)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在過(guò)去的幾十年中，地球的生物圈吸收的碳超過(guò)了釋放的碳，但這種趨勢(shì)正在減緩甚至可能逆轉(zhuǎn)。研究警告說(shuō)，地球正處于致命的氣候變化“臨界點(diǎn)”的邊緣，到2050年，地球吸收三分之一人為排放物的能力可能減半。

植物通過(guò)光合作用吸收二氧化碳并將氧氣釋放回空氣中來(lái)幫助減輕全球變暖，這是地球的“呼吸”。美國(guó)北亞利桑那大學(xué)研究人員為全球每個(gè)主要生物群落創(chuàng)建了溫度曲線，以預(yù)測(cè)全球變暖的可能影響。

該項(xiàng)研究的主要作者凱瑟琳·達(dá)菲博士警告說(shuō)，由于全球變暖迫使平均溫度升高，地球上出現(xiàn)了“穩(wěn)定增長(zhǎng)的熱”，這最終將把世界上某些碳匯變成碳源，從而加速氣候變化。

目前，研究人員發(fā)現(xiàn)，不到百分之十的陸地生物圈經(jīng)歷的溫度超過(guò)了光合作用的最高溫度。但以目前的排放速度，到2050年，多達(dá)一半的陸地生物圈可能會(huì)經(jīng)歷超過(guò)該生產(chǎn)力閾值的溫度。而且，世界上一些碳含量最高的生物群落，包括亞馬孫和東南亞的熱帶雨林以及俄羅斯和加拿大的針葉林帶，將是最早達(dá)到這一臨界點(diǎn)的生物群落之一。

達(dá)菲博士說(shuō)：“就像人體一樣，我們知道每個(gè)生物過(guò)程都有一個(gè)溫度范圍，在該溫度下它可以發(fā)揮最佳作用，而在高于這個(gè)溫度時(shí)，功能會(huì)惡化。”

研究人員還表示，不同類型的植物在溫度響應(yīng)的細(xì)節(jié)上各不相同，但是當(dāng)溫度太高時(shí)，所有植物的光合作用都會(huì)下降。

這項(xiàng)新研究是第一個(gè)從全球范圍的觀測(cè)數(shù)據(jù)中檢測(cè)光合作用溫度閾值的研究，為了解整個(gè)地球上的實(shí)際生態(tài)系統(tǒng)及其響應(yīng)方式提供了一個(gè)窗口。

研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的一種新方法，能夠?yàn)槊總€(gè)主要生物群落和整個(gè)地球生成溫度曲線。研究發(fā)現(xiàn)并揭示了一個(gè)溫度臨界點(diǎn)，隨著溫度繼續(xù)升高，植物捕獲和儲(chǔ)存大氣中碳的能力(稱為“陸地碳匯”)會(huì)降低。

研究人員警告說(shuō)，碳吸收的溫度“峰值”在某些植物中為18℃，在另一些植物中為28℃。這意味著在許多生物群落中，持續(xù)的變暖將導(dǎo)致光合作用下降，而呼吸頻率則呈指數(shù)增長(zhǎng)，從而使生態(tài)系統(tǒng)的平衡出現(xiàn)了從碳匯到碳源的轉(zhuǎn)變，加速了氣候變化。

新研究分析中最令人驚訝的是，所有生態(tài)系統(tǒng)中光合作用的最佳溫度非常低。結(jié)合觀察到的溫度范圍內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)呼吸速率的增加，研究發(fā)現(xiàn)，溫度升高到18℃以上可能會(huì)對(duì)陸地碳匯產(chǎn)生不利影響。

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