就像谢尔•西尔弗斯坦(Shel Silverstein)的经典儿童故事中的同名角色一样，树木慷慨地馈赠自己，净化我们呼吸的空气，吸收约四分之一的人为二氧化碳排放，减缓了全球变暖带来的破坏。但在化石燃料消耗和森林砍伐有增无减的情况下，这种慷慨可能不会永远持续下去。长期以来，科学家们一直想知道树木和植物是否能达到一个临界点，不再充分吸收二氧化碳。
一项新的研究发现，至少到本世纪末，红杉国家公园里的这些树木将继续以惊人的速度吸收二氧化碳。(图片来源:Kolibrik / Pixabay)
由斯坦福大学(Stanford University)和巴塞罗那自治大学(Autonomous University of Barcelona)科学家领导的一个国际研究小组发现，有理由希望，至少到本世纪末，树木将继续以惊人的速度吸收二氧化碳。然而，8月12日发表在《自然气候变化》(Nature Climate Change)杂志上的这项研究警告称，树木只能吸收大气中二氧化碳的一小部分，它们在2100年后吸收二氧化碳的能力尚不清楚。
“把化石燃料埋在地下是限制进一步变暖的最好方法，”该研究的主要作者、斯坦福大学地球、能源与地球学院地球系统科学博士后塞萨尔·特雷尔(Cesar Terrer)说环境科学。“但是，停止砍伐森林，保护森林，让它们能长得更多，是我们的次优解决方案。”
重的二氧化碳
二氧化碳——使地球变暖的主要温室气体——是树木和植物的食物。它与氮、磷等营养物质结合，帮助树木生长和茁壮成长。但是随着二氧化碳浓度的增加，树木需要额外的氮和磷来平衡它们的饮食。考虑到这些其他营养物质的限制，树木能吸收多少额外的二氧化碳是预测全球变暖的一个关键不确定性问题。
预计到2100年，美国植物生物量的二氧化碳含量将有可能增加。(图片来源:凯撒·特雷尔)
“种植或修复树木就像把钱存入银行，”合著者罗布·杰克逊(Rob Jackson)说，他是斯坦福大学(Stanford)地球系统科学米歇尔·道格拉斯(Michelle Douglas)和凯文·道格拉斯·普罗沃斯(Kevin Douglas provos势教授)。“二氧化碳带来的额外增长是我们从收支平衡中获得的利息。我们需要知道碳投资的利率会有多高。”
一些单独的实验，比如对二氧化碳浓度升高的森林进行熏蒸，以及在充满气体的室内种植植物，都提供了关键的数据，但在全球范围内没有给出明确的答案。为了更准确地预测树木和植物在未来吸收二氧化碳的能力，研究人员综合了迄今为止在草原、灌木丛、农田和森林系统(包括研究人员指导的系统)进行的所有二氧化碳升高实验的数据。
利用统计方法、机器学习、模型和卫星数据，他们量化了多少土壤养分和气候因素限制了植物和树木吸收额外二氧化碳的能力。基于全球土壤养分数据集，他们还绘制了未来二氧化碳增加植物数量和大小的潜力图，届时大气中的二氧化碳浓度可能会翻番。
他们的研究结果表明，预计到本世纪末二氧化碳水平将使植物生物量增加12%，使植物和树木能够储存更多的二氧化碳——相当于目前化石燃料排放的6年。这项研究强调了树木与土壤微生物和真菌建立的重要伙伴关系，帮助它们吸收额外的氮和磷，以平衡额外的二氧化碳摄入量。报告还强调了热带森林的关键作用，例如亚马逊、刚果和印度尼西亚的热带森林，它们是最有潜力储存更多碳的地区。
“We登录已经目睹了无差别的原始热带森林,这是最大的生物在这个星球上,水库“报考说,他还有一个二级所属的研究所de Ciència我Tecnologia环境,大学汽车̀诺玛德巴塞罗那。“我们将失去限制全球变暖的一个极其重要的工具
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本文是对杰克逊主持的全球碳项目的贡献。杰克逊也是斯坦福大学伍兹环境研究所和Precourt能源研究所的高级研究员。合著者还包括克里斯·菲尔德，斯坦福大学伍兹环境研究所佩里·l·麦卡蒂主任，梅尔文和琼·莱恩跨学科环境研究教授，地球系统科学和生物学教授，Precourt能源研究所高级研究员;国际应用系统研究所的研究人员,伦敦帝国理工学院,澳大利亚麦考瑞大学,清华大学,加州大学伯克利分校的劳伦斯伯克利国家实验室,维也纳大学,安特卫普大学、加州理工学院、加州大学洛杉矶分校、明尼苏达大学、西悉尼大学、林业生态和应用研究中心,北亚利桑那大学、莱顿大学,詹姆斯库克大学,爱达荷大学,北京大学,中国科学院农牧研究所塔斯马尼亚大学,美国农业部,新南威尔士大学,李比希大学吉森,都柏林大学,史密森热带研究所,马斯特里赫特大学,乌特勒支大学,瓦赫宁根大学,东京大学农业与技术和北海道大学。
这项研究由自然环境研究委员会(英国)、西班牙科技部、欧洲研究委员会、科学研究基金-佛兰德斯(比利时)、美国能源部、美国宇航局、加州理工学院和荷兰科学研究组织资助。
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