水稻可能危害气候

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人为造成的气候变化已成为全球关注的问题多年,但随着一些温室气体和消耗臭氧层气体的工业排放量下降,科学家们正在寻找新的担忧来源。其中之一是水稻,世界上最重要的湿地粮食作物。乍一看,水稻生产——一种已有数千年历史的实践——似乎对环境无害。但是世界人口正在快速增长,满足人口需求所需的水稻田会排放所谓的碳氢化合物,这部分是全球变暖和臭氧层空洞扩大的原因。根据今天《科学》杂志上发表的一项新研究,水稻种植可能开始对世界气候造成严重影响。

这项研究由加州大学欧文分校的拉尔夫·J·西塞罗内和凯利·R·雷德克领导,考察了加利福尼亚州稻田在几个季节中的碳氢化合物排放量。他们特别监测了甲烷和甲基卤化物,包括甲基碘、甲基溴和甲基氯。虽然人们早就知道稻田会排放大量的甲烷,但这项研究是首次关注稻田中的甲基卤化物排放。尽管研究团队研究的所有物质都起催化剂的作用——促进臭氧分解成氧气——但甲基卤化物最有效,这意味着即使数量相对较小,它们也对臭氧层构成重大威胁。事实上,由于人类活动导致其产量增加,以及其他消耗臭氧层物质 (ODS) 的排放增加,正在打破平衡:平流层中的臭氧分子被分解的速度快于其形成的速度。

加利福尼亚州的研究人员发现,甲基卤化物显然以不同于甲烷生成的方式形成。(甲烷是土壤中有机物厌氧细菌分解的副产品,并通过水稻植物的根和茎到达大气层。)与甲烷排放一样,甲基溴和甲基碘也受到生长阶段、土壤有机质含量和洪水事件的影响。然而,尚不清楚植物还是土壤是来源。相比之下,甲基氯的排放水平没有波动,这使得研究人员相信,稻田环境——而不一定是水稻——释放了这些气体。根据数据,科学家们得出结论:“全球水稻生产约占大气中甲基溴的 1% 和大气中甲基碘的 4%”,并且“稻田中的甲基碘排放为全球预算提供了相当大的陆地来源”。

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