全球植物的光合作用能力接近饱和

植物的光合作用,会吸收空气中的二氧化碳并把它们转化为碳水化合物,然后保存在树枝,树干或根中。

根据今天《科学》上的一篇文章,由CREAF CSIC教授Josep Peñuelas和南京大学的张永光教授共同领导的团队发现,全球范围内,二氧化碳的这种肥力作用正在降低。国际协作团队得出的结论,自1982年以来,新增二氧化碳的光合转化率已降低了50%,这主要归因于两个关键因素:水和养分的制约。

“没有什么神秘之处,植物需要二氧化碳,水和养分才能生长。但是,二氧化碳大量增加,养分和水却跟不上,植物将无法利用多出的二氧化碳。”Josep Peñuelas教授解释说。

实际上,3年前,Peñuelas教授已在《自然生态与进化》上警告说,二氧化碳的肥效不会永远持续下去,植物不能无限生长,因为还有其他因素的限制。

如果光合二氧化碳的能力达到上限,将会对碳循环以及气候产生严重影响。几十年来,森林已经获得超多的二氧化碳,树木因此加速成长。实际上,这种良性循环成功地减少了温室气体的水平,但现在已经结束。

“这些前所未有的证据表明,植被对碳的吸收开始饱和。这对未来的气候变化具有非常重要的影响,全球范围内可能采取的气候变化应对战略和政策,必须考虑到这一点。自然界的固碳能力正在达到极限。遏制温室气体排放的政策变得更加重要。”

这项研究整合了卫星数据,大气层和生态系统的动态模型。他们使用近红外和荧光的传感器测量植物的生长活动。

水分和土壤养分的缺乏是制约光合作用的两大因素。为了验证这一点,研究人员考察了过去40年里关于数百片森林的研究数据。 “数据表明,自1990年以来,叶片中必需营养素(例如氮和磷)的浓度逐渐降低。”

他们还发现,雨量随时间的变化会产生显著的后果。研究人员张永光解释说:“我们发现,不仅是干旱时期,在雨季的季节性少雨期,植物都减慢了生长。”

原文:https://phys.org/news/2020-12-greening-earth-approaching-limit.html

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