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《最新研究：中国陆地生态系统固碳能力被低估 吸收人为碳排放约45%》

  • 来源专题：大气污染防治
  • 编译者： lhy
  • 发布时间：2020-11-27

  • 中国陆地生态系统固碳能力被低估 吸收人为碳排放约45% .2020-10-30 09:56 来源： 中国新闻网 编辑：遥城 　　记者29日从中国科学院大气物理研究所(中国科学院大气所)获悉，该所刘毅研究团队联合英美同行最新研究发现，中国陆地生态系统固碳能力巨大，但在以往研究中被严重低估，其实际上约吸收人为碳排放的45%。　　这一生态领域重要研究成果论文，北京时间29日凌晨获国际著名学术期刊《自然》在线发表。该研究团队认为，最新研究采用基于大气温室气体浓度计算排放通量的方法体系，将为中国“碳中和”核算和国际谈判提供有力的科学依据。　　中国科学院大气所介绍说，大气中二氧化碳浓度是人为化石燃料排放与陆地、海洋生态系统吸收两者平衡的结果。生态系统吸收二氧化碳的固碳对“中和”碳排放贡献巨大，但是如何定量评估仍存在很大的不确定性。　　基于大气浓度计算碳收支是计算净排放量的有效办法，观测大气中二氧化碳浓度变化是定量评估地表二氧化碳净通量的重要手段。刘毅研究团队在中国科学院战略性先导科技专项持续支持下，联合中国气象局、中国林业局和英国爱丁堡大学、美国宇航局(NASA)碳卫星团队，充分利用中国气象局温室气体观测本底站碳监测数据、中国林业局森林普查数据、美国与日本碳监测卫星以及生态系统全球遥感数据，结合爱丁堡大学国际先进的碳同化模型，采用天地一体化新方法进行研究。　　结果发现，2010-2016年，中国陆地生态系统年均吸收约11.1亿吨碳，吸收了同时期人为碳排放的45%。中国陆地生态圈的巨大碳汇主要是由于中国重要林区，尤其是西南林区的固碳贡献，同时发现东北林区在夏季也有非常强的碳汇能力。这也是中国近40年来对恢复天然森林植被、加强人工林培育巨大投入取得的成果。　　刘毅研究团队表示，该研究结果在一定程度上依赖于新增的地面观测资料，但由于人为排放和陆地生态系统存在很大的时空变化，现有观测仍显不足。未来，卫星将进一步提升观测能力，弥补现在观测的不足，从而建立更全面的观测体系、提供更准确的碳收支数据，为中国的“碳中和”目标提供科技支撑

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  • 《研究发现气候变暖显著削弱北半球高纬度陆地生态系统夏季碳汇功能》
    • 来源专题：中国科学院亮点监测
    • 编译者：yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间：2019-01-10
    • 12月19日，《自然-通讯》（Nature Communications）杂志在线发表了中国科学院青藏高原研究所、青藏高原地球科学卓越创新中心研究员汪涛和教授朴世龙及其合作团队题为Emerging negative impact of warming on summer carbon uptake in northern ecosystems 的研究论文。该论文首次报道了气候变暖显著削弱了北半球高纬度地区陆地生态系统夏季碳汇功能。 　　北半球高纬陆地生态系统是一个巨大碳汇，在全球碳平衡中扮演着重要角色，因此在气候增暖趋势下，高纬陆地碳汇功能对气温波动的响应成为目前普遍关注的重大科学问题。在北半球高纬地区，夏季是植被生长最活跃的时期，也是植物吸收大气CO2最多的季节，其净碳吸收大小会显著影响生态系统碳源汇功能。然而，目前人们对夏季碳汇功能对气温波动的响应及其动态变化了解甚少。因此，该研究基于北半球高纬度大气CO2浓度观测数据，系统分析了过去30多年来气温波动对夏季碳汇功能的动态影响及其成因。研究结果表明，过去30多年来气温波动与夏季碳汇大小呈显著负相关，即温度上升显著削弱了夏季碳汇功能（图1）。值得注意的是，这种显著负相关主要发生在上个世纪90年代中期以来，而上世纪80年代初至90年代中期气候变暖并没有对夏季碳汇产生不利影响。围绕该现象的成因，该研究进一步基于多源遥感、生态系统异养呼吸以及北极海冰等资料，并结合大气传输模型，发现这主要归因于夏季植被生产力对温度变化的敏感程度下降（图2），而非生态系统异养呼吸、大气环流或北极海冰消融等因素变化导致。 　　该研究与最近发表的春季（Piao et al., 2017, Nature Climate Change, 7, 359–363）和秋季（Liu et al., 2018, Geophysical Research Letters, 45, 5562–5571）研究均显示，过去30多年来气候变暖对高纬陆地生态系统碳源汇功能的影响发生了转变。最值得关注的是，该研究与近期春季研究结果即气候变暖对春季碳汇的促进作用正在减弱，表明了气候变暖对高纬陆地生态系统碳汇功能的影响已变得更加不利。该研究得到中国科学院A类战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”等的资助。
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  • 《美学者研究揭示干旱土地吸收大量大气中的碳》
    • 来源专题：气候变化科学领域监测服务
    • 编译者：刘建华
    • 发布时间：2014-04-21
    • 一项由美国华盛顿州立大学的研究人员领导的研究发现，随着大气中CO2的不断升高，干旱地区这一不断扩张的地球生态系统吸收的大气CO2远比预计的多。 这一研究结论可以让科学家更有把握地处理全球碳预算问题，即大气中有多少的碳可贡献给全球变暖，有多少的碳被土地、海洋等吸收存储。 这一研究结果表明了干旱生态系统的重要性，干旱土地是大气中CO2的主要碳汇，因此随着大气CO2的升高，它们对大气中CO2的吸收也增加。这一研究结果发表于NatureClimateChange期刊，是研究人员在美国莫哈维沙漠（MojaveDesert）露天场地上经过长达10年的实验后得出的结论，研究人员升高了实验场地的CO2水平来模拟2050年大气中CO2升高的情景。此后研究人员挖去地面1m以下的土壤与植被，来分析碳的吸收情况。 鉴于长达10年的研究产生的数据的复杂性，研究团队利用专门人员对数据进行了分析，分析发现，经过10年的CO2升高的暴露，这将有助于促进植物的光合作用与生长，因此植物中的碳存储与植被碳含量并没有明显的增长。而CO2升高的主要后果在土壤的碳储存总量上表现明显，在CO2升高背景下增加了约20%。因此，在未来的CO2环境下，沙漠土壤而非沙漠植被能封存更多的碳。但是，土壤中的碳必须来自于某个地方，而且很有可能是植物将大气中的碳吸收到土壤中的。 这一研究涉及了全球变暖中的最大未解问题之一，即随着大气中CO2浓度的升高，基于土地的生态系统吸收或释放CO2的程度。一年中降雨量少于10英寸的干旱地区在南北纬30º间广泛分布，连同一年中降雨量不超过20英寸的半干旱地区，其总面积大约为地球陆地面积的近一半。 森林土壤有着丰富的有机质，它们储存了更多的碳。但由于干旱土壤覆盖的区域如此之广，因此它们可能在地球碳预算中发挥着巨大的作用，同时随着温室气体在大气中的聚集，也可能在决定地球温度方面起着重要作用。 研究表明，未来干旱土地的碳吸收量还会增加，将会占到目前陆地表面碳吸收量总量的15%~28%。此外，增长的CO2水平也促进干旱土地的碳吸收，这一比例大约占目前排放总量的4%~8%。实验没有考虑由气候变化导致的其他可能的变化，如降雨、温度变化等。到2050年，干旱生态系统从大气中吸收CO2的能力将足够大。但是，随着地球上人口的不断增加，人们在不断地开拓发展与生存的空间，我们应该考虑这些生态系统可能会发生变化的潜在原因。 这项研究得到了美国能源部陆地碳过程计划（TerrestrialCarbonProcessesProgram）与NSF生态系统研究计划（EcosystemStudiesProgram）的资助。 （王勤花编译）
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