正如《自然气候变化》杂志今天发表的一篇论文所指出的那样,在未来的气候变化中,极端干旱对植物的影响将变得更加明显。分析表明,不仅在未来的气候下干旱将变得更加频繁,而且其中更多的事件将是极端的,从而增加了对人类和动物种群必不可少的植物产量。
“尽管在许多情况下,植物可以从未来大气中预测的二氧化碳水平上升中受益,但严重干旱对破坏这些植物的影响将是极端的,尤其是在亚马逊,南非,地中海,澳大利亚,和美国西南部。”主要研究作者,洛斯阿拉莫斯国家实验室的许崇刚说。未来的干旱事件通常与低湿度,低降水,高温以及火灾干扰释放的碳变化有关。
在温室气体高排放情景下,每年极端干旱的频率(由植物可利用的土壤水含量低所定义)预计将增加约3.8倍,在中等温室气体排放情景下将增加约3.1倍。相较于1850-1999年的历史时期,在2075-2099年期间。
干旱已经是通过直接的生理影响(例如水分限制和热胁迫)影响植物生产的最广泛因素。但是,通过增加干扰的频率和强度,例如火和昆虫暴发,将大量碳释放回大气中,它也可以间接地造成破坏性影响。
植物通过光合作用将二氧化碳固定到生态系统中,这一过程在陆地生物圈净碳平衡中起关键作用,从而有助于调节大气中的二氧化碳。尽管未来几十年中二氧化碳浓度的增加可以帮助提高植物的产量,但土壤水分利用率低,热胁迫以及与干旱相关的干扰可能会抵消这种施肥的好处。
徐说:“尽管我们了解二氧化碳肥对植物生产力的影响,但在二氧化碳水平升高的情况下,未来植物的生产仍然高度不确定。”
该研究小组分析了13种地球系统模型(ESM)的输出,结果表明,由于极端干旱的发生频率急剧增加,到2015年最后一个季度,全球平均植物产量下降的幅度将接近三倍。相对于研究的历史时期(1850-1999年)而言是本世纪。
对于生活在轻度或中度干旱中的植物,情况并不那么严峻。问题在于,更多的干旱将是极端干旱。 “我们的分析表明,随着大气变暖,极端干旱对全球碳循环的影响增加的风险很高,”徐说,“与此同时,这种干旱风险将通过有利于环境的植物生产的正异常而得到缓解。条件。”
——文章发布于2019年11月25日