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森林生态系統是地球陸地最重要的碳彙之一，每年吸收的二氧化碳約占人類生産活動排放總量的30％。但最新研究顯示，随着全球迅速變暖，這些自然碳"彙"可能會在短短幾十年内轉化為碳"源"。毫無疑問，人類在應對未來氣候變化的鬥争中，将不得不面臨更加嚴峻的挑戰，未來可能是令人絕望的。

氣候變化懷疑論者經常将二氧化碳描述為“植物性食物”，暗示二氧化碳排放的增加将被植物的大量激增所抵消。毫無疑問，這是可笑的...

美國北亞利桑那大學凱瑟琳·達菲（Kathalyn Duffy）研究團隊分析了全球觀測網絡（FLUXNET）自1991年至2015年生态系統與大氣之間的二氧化碳軌迹記錄，發現在當前溫室氣體排放趨勢下，到本世紀中葉（2050年前後），儲存二氧化碳最多的生态系統（如熱帶雨林和溫帶森林），可能會失去45%以上的碳存儲容量。到本世紀末，地球陸地生态系統中可能有一半植物向大氣中釋放碳的速度超過吸收碳的速度！

研究表明，超過一定的溫度阈值後，植物吸收二氧化碳的能力會下降。随後，由二氧化碳含量升高引發的全球變暖可能會進一步降低地球土地的碳吸收能力。研究人員警告稱：如果不考慮這一點，将會“嚴重高估”地球植被在減少全球變暖方面可能發揮的作用。該成果發表在《科學進展》。

理解這種情況如何發生的關鍵是理解光合作用和呼吸作用之間的區别。光合作用和呼吸作用是植物生命所必需的兩種化學過程，兩種過程對溫度升高的反應各不不同。

植物從陽光中吸收能量、通過葉片吸收二氧化碳、從土壤中吸收水分産生糖以促進生長，并釋放出氧氣，這個過程是光合作用，隻有白天才能發生。而呼吸作用則是将能量轉移到細胞，将CO2作為廢物排出體外的過程，全天候都可以發生。

基于近25年收集的數據，研究團隊發現植物類型的不同，全球光合作用在特定溫度下達到峰值，然後下降。而所有類型的生态系統呼吸速率都在增加，并未達到最大阈值。

研究顯示，在更高溫度下呼吸速率繼續上升，而光合作用的速率卻急劇下降，從而确定存在一個溫度阈值，超過此溫度，陸地生态系統吸收的二氧化碳将減少。如果碳排放繼續有增無減，陸地生物圈的溫度臨界點在未來20至30年之内到來，最早在2040年，這種差異将導緻陸地生态系統二氧化碳吸收量下降一半。

将全球變暖限制在比工業化前水平高出2℃是巴黎氣候條約的基本目标，隻有在這個前提條件下，才能保持當前水平的生物圈生産力和碳彙容量。到目前為止，地球至少已經升溫1.1℃，以目前發展勢态，到本世紀末可能再升溫2~3℃，屆時陸地生态系統碳彙堪憂！

研究人員總結稱：目前地球正迅速接近生物圈生産力急劇下降的溫度阈值，這對未來陸地碳彙的彙碳能力産生很大影響，進而對《巴黎協定》下許多國家減少溫室氣體承諾的完整性提出了質疑，因為這些承諾很大程度上依賴于土地對碳的吸收。我們現在的行動将決定我們的未來，解決氣候危機，任重而道遠！#普知成長計劃#

責編/朱張航宇

文獻：How close are we to the temperature tipping point of the terrestrial biosphere? Science Advances, 13 Jan 2021:Vol. 7, no. 3, eaay1052.

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