令人震惊的新气候研究：地球将在20 - 30年内达到临界温度倾斜点

图形描绘了地球植物将开始降低人类引起的碳排放量的温度提取点。

根据亚利桑那大学的研究人员的研究人员，Woodwell气候研究中心的研究人员的一项新研究，地球通过植物吸收近三十年的近二十年的近二十年来吸收近三分之一的碳排放能力。威卡托大学，新西兰。在全球各大生物组中的测量塔中使用超过二十年的数据，该团队确定了临界温度倾斜点，超出了植物捕获和储存大气碳的能力 - 累积效应被称为“土地碳汇” - 随着温度持续上升的分泌。

陆地生物圈 - 土地植物和土壤微生物的活动 - 做了大部分地球的“呼吸”，交换二氧化碳和氧气。通过光合作用地球跨越全球的生态系统，通过微生物和植物的呼吸将其释放回到大气中。在过去的几十年中，生物圈通常含有比释放，缓解气候变化更多的碳。

但随着记录破裂的温度继续遍布全球，这可能不会继续; NAU，WOODWELL CLIMATE和WAIKATO研究人员已经检测到超出植物碳吸收减缓和碳释放加速的温度阈值。

领先作者Katharyn Duffy在NAU的博士后研究员，在全球几乎每个生物群落中，即使除了除去水和阳光等其他效果之后，几乎每个生物血管都会注意到光合作用的光合作用急剧下降。

“地球有一个稳步增长的发烧，并且与人体一样，我们知道每个生物过程都有一系列温度，它在最佳地上表现出最佳，并且上述功能劣化的温度，”Duffy说。“所以，我们想问一下，植物可以承受多少？”

本研究是第一个在全球范围内从观察数据检测光合作用的温度阈值。在实验室中已经研究了光合作用和呼吸的温度阈值，而FluxNet数据则提供窗口进入地球的生态系统实际上遇到以及它们是如何响应的。

“我们知道人类的温度最佳谎言大约37摄氏度（98华氏度），但我们在科学界不知道那些最优的陆地生物圈是什么，”Duffy说。

她与Woodwell Clata和Waikato大学合作，最近开发了一种回答这个问题的新方法：大分子率理论（MMRT）。在热力学原理中，MMRT允许研究人员为每个主要生物群系和地球产生温度曲线。

结果令人震惊。

研究人员发现，对于更广泛的C3植物而言，用于碳摄取-18摄氏度的温度“峰”和28℃的C4植物 - 已经超出了大自然，但避免了呼吸的温度检查。这意味着在许多生物群中，持续的变暖会导致光合作用下降，而呼吸率呈指数升高，则将生态系统的平衡从碳源倾斜到碳源并加速气候变化。

“不同类型的植物在其温度响应的细节中有所不同，但是当它过热时，所有都显示出光合作用的下降，”Nau Co-Author George Koch说。

目前，不到10％的陆地生物圈体验超越这种光合最大的温度。但是，目前的排放率，最大一半的陆地生物圈可能会在中期的生产力范围内经历温度 - 世界上一些最丰富的富含碳化的生物群体，包括亚马逊和东南亚的热带雨林和Taiga在俄罗斯和加拿大，将是第一个击中这一点之一。

“我们分析的最引人注目的事情表明，所有生态系统中的光合作用的温度最佳是如此之低，”威卡托大学的生物学家和该研究的共同作者的生物学家Vic Arcus说。“结合在我们所观察到的温度下的生态系统呼吸率的增加，我们的研究结果表明，任何高于18摄氏度的温度增加都可能对陆地碳水槽有害。没有遏制变暖，留在巴黎气候协定中建立的水平或低于，土地碳汇不会继续抵消我们的排放并购买时间。“

参考：“我们对陆地生物圈的温度倾斜点有多近？” By Katharyn A. Duffy，Christopher R. Schwalm，Vickery L. Arcus，George W. Koch，Liyin L. Liang和Louis A. Schipper，13月2021年1月13日，科学推进.DOI：
10.1126 / sciadv.aay1052