雨林吸收的碳對(duì)于氣候如何響應(yīng)人類(lèi)碳排放是至關(guān)重要的。植物是人類(lèi)對(duì)抗氣候變化的最后堡壘之一。它們會(huì)吸入二氧化碳?xì)怏w從而生長(zhǎng)得更快，并且隨著人類(lèi)不斷制造溫室氣體，植物也會(huì)吸入更多的溫室氣體。然而一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，有限的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或許讓植物的生長(zhǎng)速度無(wú)法像科學(xué)家想象的那樣迅速，從而導(dǎo)致到2100年，全球變暖會(huì)比一些氣候模型所預(yù)測(cè)得更為嚴(yán)重。
植物的茁壯成長(zhǎng)需要不同的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，例如氮被用來(lái)合成吸收光線的色素葉綠素，而磷則用來(lái)合成蛋白質(zhì)。
農(nóng)民在肥料中提供了這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但是在自然界，植物必須自己找到它們的來(lái)源。
新的氮來(lái)自于空氣——空氣中有78%的體積是氮，但它們幾乎全部以氮?dú)獾男问酱嬖?。植物并不能將氮?dú)夥纸?，因此它們只好依靠土壤中的?xì)菌為其完成這項(xiàng)使命。一些植物——主要是豆科植物——在它們的根系中進(jìn)化出了結(jié)節(jié)，用于儲(chǔ)存它們的細(xì)菌。而新的磷則來(lái)自于風(fēng)化的巖石，或者有時(shí)候從沙漠吹來(lái)的砂礫。
然而，這兩種重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在全球氣候模型中很難被作出充分的解釋。在政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)(IPCC)最近用來(lái)在大多數(shù)報(bào)告中預(yù)測(cè)未來(lái)全球變暖的11個(gè)模型中，只有兩個(gè)模型考慮到有限的氮對(duì)植物生長(zhǎng)造成的影響;而沒(méi)有一個(gè)模型考慮過(guò)磷，盡管2014年發(fā)表的一篇論文隨后指出了這一疏漏。
因此美國(guó)科羅拉多州博爾德市國(guó)家大氣研究中心生物地球化學(xué)家William Wieder和同事，著眼于分析在不同的模型中對(duì)于新植物的生長(zhǎng)所進(jìn)行的預(yù)測(cè)，并且估算了滿足這些預(yù)測(cè)將需要耗費(fèi)多少氮和磷。研究人員還研究了在天然來(lái)源中有多少額外的氮和磷是實(shí)際可用的。結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)，如果不相應(yīng)地校正模型，將沒(méi)有足夠的氮和磷能夠滿足預(yù)測(cè)。
研究人員在4月20日的《自然—地球科學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上報(bào)告說(shuō)，與IPCC的數(shù)據(jù)相比，考慮了氮和磷后的年度全球碳儲(chǔ)存平均預(yù)測(cè)值減少了25%。到2100年，這樣一種戲劇性的減少將使土地從吸收碳變?yōu)楸贸鎏肌S著土壤微生物的呼吸作用(它們會(huì)釋放出二氧化碳?xì)怏w)，全球溫度將變得更高。這意味著隨著土地開(kāi)始放大人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致的氣候變暖而非減緩這種趨勢(shì)，地球?qū)⒆兊酶鼰帷?/div>
然而，這里依然存在各種各樣的未知數(shù)。例如，土壤中的細(xì)菌在分解死亡的植物后會(huì)釋放出氮和磷，因此這些微生物能夠增加可以獲得的氮和磷的總量。
加利福尼亞州帕洛阿爾托市卡內(nèi)基研究所生態(tài)學(xué)家Chris Field表示，這篇論文是“扎實(shí)的、令人興奮的研究”。他強(qiáng)調(diào)，不同的模型可能著眼于能夠?qū)ξ磥?lái)植物生長(zhǎng)造成影響的不同因素。
佛洛斯特堡馬里蘭大學(xué)環(huán)境科學(xué)中心生物地球化學(xué)家Eric Davidson認(rèn)為，研究人員需要進(jìn)行更多的野外研究，從而搞清營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)狀況如何影響森林的生長(zhǎng)。Davidson說(shuō)：“這是很難做的，同時(shí)也是很昂貴的，但這是我們能夠?yàn)檫@些模型獲得更好參數(shù)的唯一方法?！?/div>
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