《Nature》：陆地抑制全球变暖能力被高估 
 

 
湿地、森林和草原可以吸收大量的二氧化碳，但大气中二氧化碳浓度升高则意味着，这些“碳总汇”抑制气候变化的能力可能减弱。
 
科学家说，陆地生态系统对抑制气候变化的速度至关重要，因为植物在生长过程中可以吸收大量的二氧化碳，同时也提高了土壤中二氧化碳的含量。但根据7月15日发表于英国《Nature》（《自然》）周刊上的研究报告，二氧化碳浓度升高将导致土壤、稻田和湿地释放出另外两种效力比二氧化碳高出很多的温室气体。
 
美国亚利桑那北部大学科学家、研究报告的撰写者凯斯·格勒尼根说：“研究表明，陆地生态系统减缓气候变暖的能力被高估了。”
 
科学家说，随着二氧化碳浓度的升高，很多植物的生长将加快，从而使大气中更多的二氧化碳被清除。但一氧化二氮和甲烷浓度的升高却抵消了这种积极作用。
 
科学家此前预测，陆地中碳储量的增加使陆地具备了抑制气候变化的能力，但格勒尼根及其同事计算出，土壤释放的温室气体增加可能会将这种能力抵消至少16.6%。
 
格勒尼根说，这意味着全球变暖的速度实际上可能高于预期，而且科学家用以研究气候变化影响的复杂的电脑模型也需要调整。
 
同是温室气体，一氧化二氮和甲烷的效力分别是二氧化碳的约300倍和21倍。这两种气体都是由土壤中的微生物产生的。格勒尼根说，随着二氧化碳浓度升高，植物对水的利用率也提高了，其结果是，土壤湿度增加导致微生物产生更多的一氧化二氮。根系更发达的植物可以在土壤中产生更多的二氧化碳，从而导致土壤释放更多的一氧化二氮。
 
格勒尼根说：“土壤中的有机物越多就意味着活跃的微生物越多，而微生物分解有机物的产品之一就是一氧化二氮。”
 
他还说：“随着二氧化碳浓度升高，进入土壤中的碳增加了，这些碳就是微生物正在制造的甲烷的来源。”
 
这项研究结果基于对其他十几项研究的分析，以及对二氧化碳浓度升高造成的影响的实地观测。
 
格勒尼根说：“如果我们是正确的，那么就意味着，电脑模型高估了(陆地)对气候变化的影响，因为它们没有考虑额外产生的一氧化二氮和甲烷。”
 
二氧化碳对植物的生命和维持地球温度都至关重要。
 
科学家说，燃烧化石燃料和采伐森林产生的二氧化碳正在破坏自然环境并导致全球变暖。

原文题目、摘要与作者信息：

Increased soil emissions of potent greenhouse gases under increased atmospheric CO2
 

Increasing concentrations of atmospheric carbon dioxide (CO2) can affect biotic and abiotic conditions in soil, such as microbial activity and water content1, 2. In turn, these changes might be expected to alter the production and consumption of the important greenhouse gases nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) (refs 2, 3). However, studies on fluxes of N2O and CH4 from soil under increased atmospheric CO2 have not been quantitatively synthesized. Here we show, using meta-analysis, that increased CO2 (ranging from 463 to 780 parts per million by volume) stimulates both N2O emissions from upland soils and CH4 emissions from rice paddies and natural wetlands. Because enhanced greenhouse-gas emissions add to the radiative forcing of terrestrial ecosystems, these emissions are expected to negate at least 16.6 per cent of the climate change mitigation potential previously predicted from an increase in the terrestrial carbon sink under increased atmospheric CO2 concentrations4. Our results therefore suggest that the capacity of land ecosystems to slow climate warming has been overestimated.

Kees Jan van Groenigen; Craig W. Osenberg; Bruce A. Hungate
 

原文地址：http://www.nature.com/nature/journal/v475/n7355/full/nature10176.html

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