变暖可能促使生态系统释放碳而不是吸收碳

植物吸收二氧化碳用于光合作用。同时，随着它们生长和燃烧能量，它们以称为呼吸的过程将二氧化碳释放回空气中。它发生在雨林，草原，苔原和沙漠中-任何可以发现植被的地方。

目前，平均而言，全球陆地生态系统储存的碳量超过其释放量。实际上，科学家估计他们吸收了人类通过燃烧化石燃料产生的碳排放中的至少三分之一。这使得自然生态系统成为遏制气候变化的关键资源。

但是科学家担心，温度升高最终可能会破坏碳输入与碳输出之间的微妙平衡。

当温度足够高时，光合作用和呼吸作用都开始下降。但是，光合作用在比呼吸温度低得多的温度下开始下降，视植物类型而定，它的峰值通常在华氏64至82度之间。

如果发生这种情况（光合作用下降，而呼吸继续增加），生态系统可能开始释放出比吸收更多的碳。

一项新的研究警告说，这个临界点可能比世界上许多地方预期的要近。它表明，如果温室气体继续以目前的速度增长，那么在短短几十年内，全球近一半的陆地生态系统都可能超过温度阈值。

“许多国家都依靠生物圈来抵消其一些排放，”主要研究作者，北亚利桑那大学的科学家凯瑟琳·达菲说。 “而且我认为这项研究表明，补偿比我们以前意识到的要脆弱得多，而且我们比我们以前所意识到的更接近潜在的气候临界点。”

该研究从遍布全球的庞大科学传感器网络（称为FLUXNET网络）中获取数据。这些传感器测量各种大气变量，包括温度，湿度和局部二氧化碳水平。

通过分析来自全球各地的数据，达菲和她的同事们能够确定不同类型的生态系统如何响应当地温度的变化。建立这种关系后，他们可以预测随着气候继续变暖，全球生态系统将如何变化。

如果不采取任何措施来遏制温室气体排放并减缓全球变暖，那么多达45％的地球自然土地生态系统可能会跨越临界点。

近年来，一些科学家提出了理论，即植物可能能够随着时间的推移适应全球变暖，也许可以进行调节以在更高的温度下进行光合作用。这项新研究表明，到目前为止，这还没有发生。

该研究还表明，二氧化碳含量的增加也没有太大帮助。

由于植物利用二氧化碳进行光合作用，因此从理论上讲，二氧化碳的增加可以促进植物的生长。但是许多专家警告说，气候变化的所有其他负面影响可能会抵消这些好处。到目前为止，数据似乎支持了这一想法。

这项新的研究集中在光合作用和呼吸之间的关系。但是，还有许多其他因素可能导致生态系统开始释放碳，即诸如森林砍伐，野火或干旱之类的重大干扰。

实际上，最近的其他研究警告说，这些干扰正在威胁全球碳汇。

最近的一项研究发现，全球草原目前吸收的碳量与其吸收的量一样多，这主要归因于土地用途的变化和农业的扩张（Climatewire，1月6日）。其他研究发现，森林砍伐正日益威胁着全球热带森林中的碳汇。

研究指出，目前，世界上只有大约10％的自然生态系统达到了温度临界点，通常一次只能达到一两个月。

高变暖的场景（如新研究警告的场景）绝不是不可避免的。该研究表明，如果世界能够坚持其气候目标，并将全球温度保持在工业化前水平的2摄氏度以内，那么世界的自然生态系统将在很大程度上得到保护。

但达菲指出，这项新研究应该警告世界天然碳汇并非不可战胜。

她说：“我们需要非常意识到生态系统服务的脆弱性，不仅是固碳，还包括生物圈所提供的全部服务。” “因为它是我们星球生活，呼吸的一部分。”

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