据中国兰州大学的研究人员称,全球沙漠可能蕴藏着一些世界“失踪”的碳汇——科学家此前未识别出的、从大气中吸收碳的陆地。
一项周一发表在《自然-地球科学》杂志上的研究发现,沙漠中的封闭或内流盆地——水流入但不流出的区域——是重要的碳存储库,但随着全球变暖,它们作为碳汇的能力可能会减弱。
理解碳汇及其运作方式至关重要,对于科学家计算全球碳预算——即显示各国在气候科学家认为危险的水平——2°C (3.6°F)——之上,还能排放多少污染的估计——至关重要。
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该研究的主要作者、兰州大学的古气候学家于力表示,关于碳汇如何运作存在很多不确定性,只有更彻底地研究每种碳汇,科学家才能创建准确的碳预算。
尽管科学家们知道人类每年排放多少二氧化碳,但他们并不确切知道陆地吸收的碳会发生什么。据美国国家大气研究中心称,人类碳排放量中约有40%留在大气中,约30%被世界海洋吸收,其余的则被陆地上的碳汇吸收。
干旱地区约占地球陆地面积的47%,被认为是世界第三大陆地碳汇。
世界各地干旱地区有很多内流盆地,包括非洲南部的奥卡万戈盆地和正在快速消失的哈萨克斯坦咸海。在美国,犹他州、内华达州和俄勒冈州的大盆地沙漠是一个内流盆地。溪流和河流流入盆地,但它们不是流出,而是消失在地下或简单地蒸发。
随着世界持续变暖,气候变化可能会影响水循环,从而降低沙漠盆地作为碳汇的能力。原本自然存储在土壤中的碳可能会随着土壤水分在较高温度下蒸发而返回大气。
沙漠和其他生态系统固存人类碳排放的能力对于气候政策(如巴黎气候协定)至关重要,因为它是计算大气碳累积在大气中的速度的主要因素。随着陆地和海洋吸收的碳减少,更多碳留在大气中。
如果要防止全球变暖超过2°C (3.6°F)(巴黎协定的主要目标),大气碳浓度必须不超过百万分之450 (ppm)。然而,地球限制进一步变暖的时间不多了。大气在去年九月突破了百万分之400的关口,并且正朝着在约二十年内突破百万分之450的关口发展。
于力的团队使用对中国内流盆地在6000年前的温暖期吸收了多少碳的估计,估算了内流盆地每年储存多少碳。于力说,今天,在地球可能更热的时候,盆地储存的碳要少得多,这表明气候变化可能正在影响干旱地区作为碳汇的能力。
于力估计,如今全球封闭盆地每年储存约1.52亿公吨的碳,而6000年前为2.11亿公吨。
美国林务局景观生态学家史蒂文·麦克纳尔蒂说,这意味着如今世界内流盆地储存的碳量相当于七个卡特里娜飓风量级的飓风释放到大气中的碳量。麦克纳尔蒂研究碳循环,也是北卡罗来纳州立大学的生态学教授,他与这项研究无关。
麦克纳尔蒂说,于力的研究表明,沙漠盆地可能会失去它们储存的碳,但研究人员需要更多关于这种情况发生原因的细节。
于力说,由于气温升高会导致土壤将其保持的碳释放回大气,因此随着气候变化,沙漠盆地可能会失去它们储存的碳。
他说,全球变暖以及农业和工业发展用水都会改变水循环,并减少沉积在土壤中的碳。
预计随着温度升高,土壤中的碳含量以及土壤作为碳汇的能力将会下降。其机制可能因地而异,但影响可能是重大的。
去年荷兰生态研究所领导的一项研究表明,到本世纪中叶,全球变暖将导致土壤碳大量损失到大气中。预计损失的土壤碳相当于到2050年人类碳排放总量的12%至17%。
麦克纳尔蒂说,全球变暖可能会影响进入沙漠盆地的水的蒸发率,从而增加返回大气的碳量,而不是被沙漠土壤吸收。
尽管如此,他说,沙漠盆地尚未得到充分研究,但却是重要的碳存储库。
“它是失踪的碳汇的一部分——这非常重要,”他说。“我们还没有完全弄清楚一大块(碳)去哪里了。”
本文经气候中心许可转载。这篇文章于 2017年6月20日首次发布。