中科院最新研究：热浪频发正削弱地球“绿肺”吸碳能力
中科院最新研究：热浪频发正削弱地球“绿肺”吸碳能力
近日，中国科学院新疆生态与地理研究所发布最新研究成果，揭示了全球极端高温事件显著削弱了陆地生态系统的固碳能力。研究显示，近40年来，全球极端高温事件的频率以0.82天/年的速度增加，强度以0.023°C/年的速度上升，其中热带地区受影响最为严重，贡献了约81%的固碳能力下降。
这一发现令人担忧，因为陆地生态系统是地球重要的碳汇之一，通过光合作用吸收大气中的二氧化碳。然而，在极端高温条件下，这一自然过程正面临严峻挑战。
高温下的植物：呼吸作用减弱，固碳能力下降
植物通过光合作用吸收二氧化碳，同时通过呼吸作用释放二氧化碳。在正常温度下，这两个过程处于动态平衡。然而，当温度升高到一定程度时，这种平衡就会被打破。
研究发现，在极端高温条件下，植物为了减少水分蒸发，会关闭气孔，这直接影响了二氧化碳的吸收。同时，高温还会导致植物呼吸作用减弱，使得净吸收二氧化碳量减少。更令人担忧的是，高温缺水还会导致植物或微生物呼吸减弱，进一步减少向大气中排放的二氧化碳。
中科院新疆生地所研究员袁秀亮指出，吸碳能力的下降幅度远大于陆地生态系统呼吸作用排碳能力的下降幅度，因此总体上会削弱陆地生态系统的固碳能力。
中国陆地生态系统的固碳现状
数据显示，在2001年至2010年期间，我国陆地生态系统年均固碳2.01亿吨，相当于同期化石燃料碳排放量的14.1%。其中，森林生态系统是固碳主体，贡献约80%的固碳量，而农田和灌丛生态系统分别贡献约12%和8%的固碳量。
然而，随着极端高温事件的频发，这一平衡正面临挑战。《中国气候变化蓝皮书（2024）》显示，自1961年以来，我国极端高温事件发生频次呈显著增加趋势，且21世纪初以来明显偏多。这不仅影响了植物的生长和存活，也对我国实现碳达峰和碳中和目标带来了更大挑战。
科研创新：竹林碳汇评估的新突破
面对这一挑战，科研人员正在积极寻求解决方案。在浙江杭州召开的“森林碳固存能力估算方法”国际会议上，来自世界各地的专家学者分享了最新的研究成果。
浙江工业大学方双喜教授团队与国际竹藤组织合作，在安吉建立了30个毛竹林碳汇监测样地，并设立了两个大气碳计量观测站点。研究发现，竹林作为陆地生态系统的重要组成部分，具有较强的固碳潜势。通过创新竹林碳汇评估技术，研究人员希望能够为全球竹林碳汇研究提供宝贵经验。
新西兰地质与核科学研究所的Jocelyn Turnbull博士介绍了如何利用C14示踪同位素来区分生物与燃料等不同来源的碳排放。美国五蜜公司则展示了基于机器人技术的竹子生长过程二氧化碳固存和生物质增长评估系统。
这些创新研究为更准确地评估和提升生态系统固碳能力提供了新的思路和方法。然而，专家也指出，未来还需要考虑更多的生理性状，以更全面地理解植物对高温热浪的响应与适应机制。
随着全球气候变化的加剧，极端高温事件的频率和强度预计将进一步增加。这不仅对陆地生态系统的固碳能力构成威胁，也对人类实现碳中和目标提出了更大挑战。因此，加强地球系统模式在植被-极端高温互馈关系方面的研究，提升对陆地生态系统碳汇能力的预测精度，已成为当务之急。
正如联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯所言，“全球沸腾的时代已经来临”。面对这一严峻现实，国际社会需要加强合作，共同应对气候变化带来的挑战。通过持续的科学研究和技术创新，我们有望找到更多有效的解决方案，为保护地球家园作出更大贡献。