高濃度二氧化碳可使溼地吸收更多碳

2021-01-09 中國科學院

據物理學家組織網近日報導,美國馬裡蘭州濱水市史密森環境研究中心發布的一項研究報告稱,根據19年的研究結果,在二氧化碳(CO2)濃度增加的情況下,溼地植物吸碳能力比目前的水平要高32%以上。這表明,溼地可能有助於緩解氣候變化帶來的影響。研究結果發表在最新一期的《全球變化生物學》上。

為了模擬高濃度的二氧化碳世界,植物生理學家伯特·德雷克領導研究團隊用敞篷的聚酯薄膜包圍了沼澤地,然後讓其中一半暴露於目前的大氣中,而將另一半的二氧化碳濃度提高到大約700ppm(1ppm=百萬分之一)的水平,相當於1987年濃度的一倍。他們比較了二氧化碳出入的水平來確定溼地和大氣之間碳的交換。

試驗的沼澤地帶種滿了兩種類型的植物:C3植物群的三稜草在光合作用過程中形成三個碳原子的分子,當大氣中二氧化碳上升時,其往往進行更多的光合作用;C4植物群的狐米草形成四個碳原子的分子,但其光合作用在目前二氧化碳水平下呈飽和狀態。

長達19年的研究顯示,在二氧化碳濃度高的試驗地帶,C3植物群光合作用明顯增多,比正常濃度時吸收的碳平均多32%以上;C4植物在高濃度二氧化碳的情況下,增加了13%的吸碳量。大部分的增加發生在白天,部分在夜間進行。德雷克說:「我們預計在白天刺雷射合作用將有更多的碳被吸收,不料在晚上提高二氧化碳濃度也會產生效果。」

德雷克認為:「這項研究的結果表明,隨著大氣中二氧化碳濃度的增加,溼地生態系統將吸收更多的碳。」

然而,氣候也會影響植物吸收的碳量,例如,旱災削弱了C3植物群吸收碳的能力。在三個枯水年(1995年、1999年和2002年)期間,高濃度環境下它們吸收的碳只比正常條件下平均多4%。其他環境因素如海平面上升和溫度升高也會造成影響。

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