想想都是可怕!氣溫超過18°C,C3植物就開始變成有害了

這是一個(gè)你可能并不知道的知識(shí)點(diǎn),人類排放的二氧化碳,目前大約有30%被地球上的植物吸收,幫助我們大大減緩了大氣中的溫室氣體累積,否則我們?cè)缇蜔裏岬厍虬炎约航o燙死了。
但你知道這個(gè)知識(shí)點(diǎn)可能已經(jīng)太晚了,美國(guó)北亞利桑那大學(xué)、伍德韋爾氣候研究中心和新西蘭懷卡托大學(xué)最近在《科學(xué)進(jìn)步》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究警告,由于地球氣候變暖,地球植物吸收二氧化碳的能力正在不斷削弱,20年后可能就只剩下一半,30年后全球植物就可能從凈吸收碳,變成凈排放碳。
這意味著什么呢?作為地球之肺的亞馬遜雨林,有可能在30年后為我們制氧的功勞就抵不上它呼出的二氧化碳了,地球之肺將會(huì)徹底洗白,變成氣候暖化的可怕新引擎!

這是什么原因造成的呢?
包括植物和土壤微生物在內(nèi)陸地生物圈,其生命活動(dòng)構(gòu)成了地球上大部分的“呼吸”——二氧化碳和氧氣的交換。全球生態(tài)系統(tǒng)通過光合作用吸收二氧化碳轉(zhuǎn)變成生命所需的能量,又通過微生物和植物的呼吸作用將其釋放回大氣。
由于生物圈吸收的碳通常比釋放的多,所以最近幾十年來人類排放的碳并沒有完全累積在大氣層里,減緩了氣候變暖的速度。

然而所有生命的生存都需要適宜的溫度,比如我們?nèi)祟?,體溫37度,周圍環(huán)境的溫度適宜,我們就可以愉悅地活著,鶯歌燕舞;但一旦溫度持續(xù)地高于或低于某個(gè)溫度,我們的身體就會(huì)極度不爽,消耗過多的能量用于抵御溫度的不適,最終導(dǎo)致不好的事情發(fā)生。只是因?yàn)槲覀兛梢灾圃煲路⒖照{(diào)這些可以讓體表維持舒適溫度的“神器”,我們才勉為其難,沒有被自然淘汰。不然你現(xiàn)在把所有人都光著身子放到大自然里,沒有任何衣服可穿,恐怕要不了多久,人類就會(huì)滅絕了。

研究人員懷疑,植物也同樣有這樣的溫度范圍,一旦超過這個(gè)閾值或臨界點(diǎn),植物吸收二氧化碳的能力就會(huì)降低;偏離閾值太多,光合作用的效率就會(huì)急劇下降,最終吸收和排放二氧化碳的速率將逆轉(zhuǎn),導(dǎo)致碳的凈排放。
研究人員利用監(jiān)測(cè)全球生態(tài)系統(tǒng)碳交換的氣象傳感器網(wǎng)絡(luò)FLUXNET20多年來的數(shù)據(jù),根據(jù)熱力學(xué)原理建立了一個(gè)計(jì)算機(jī)模型,繪出了植物的溫度依賴曲線,以預(yù)測(cè)所有陸地植物對(duì)環(huán)境溫度變化的響應(yīng)。

結(jié)果令科學(xué)家們完全震驚了!
自然界中碳吸收的環(huán)境溫度“臨界點(diǎn)”,對(duì)分布更廣泛的C3植物僅僅是18攝氏度,C4植物則是28攝氏度。這意味著在許多生物群落中,只要溫度高于18度,就會(huì)導(dǎo)致植物光合作用效率下降,呼吸速率不斷上升,吸收碳的能力不斷減弱。而一旦全球變暖導(dǎo)致全球平均氣溫越來越高,環(huán)境溫度高熱的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于低溫的時(shí)間,植物的呼吸速率就可能呈指數(shù)增長(zhǎng),導(dǎo)致整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)從碳匯轉(zhuǎn)成碳源,全球植物總體就不固碳了,反而凈排放碳,加速全球氣候變暖,形成更加可怕的惡性循環(huán)。

根據(jù)科學(xué)家們的估算,目前只有不到10%的陸地生物圈處于超過這一臨界點(diǎn)的環(huán)境溫度中,但按照目前人類的排放速度,到本世紀(jì)中葉就將有一半植物都將處于超過閾值的溫度環(huán)境中,亞馬遜雨林,東南亞雨林,俄羅斯及加拿大的北方針葉林,將是第一批到達(dá)這一臨界點(diǎn)的區(qū)域。
研究人員認(rèn)為,任何超過18攝氏度的溫度增加都對(duì)陸地碳匯有著潛在的危害,如果不把氣候變暖控制在低于《巴黎氣候協(xié)議》規(guī)定的水平,陸地碳匯將無法繼續(xù)抵消我們的排放,也無法為我們爭(zhēng)取時(shí)間。
想想都是可怕,30年后,包括亞馬遜雨林在內(nèi)的地球之肺,就可能不斷萎縮,呼出的二氧化碳大于吸收的二氧化碳,加入到氣候變暖的可怕推動(dòng)力量當(dāng)中,地球的生命還有什么希望呢?
或許在不久之后的未來,曾經(jīng)的亞馬遜雨林就會(huì)變成亞馬遜沙漠,礫石沙丘之中立起一個(gè)碩大的墓碑:
地球已死,有事燒紙!
問題是那時(shí)候誰來給地球燒紙呢?
這項(xiàng)研究發(fā)表在1月13日《科學(xué)進(jìn)步》雜志上。
參考:
Science Advances:How close are we to the temperature tipping point of the terrestrial biosphere?