本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点。
一项新的研究估计，来自地球大陆的大气水蒸气中，有 80% 到 90% 来自植物蒸腾作用，而不是简单的物理蒸发。这个过程消耗了我们陆地吸收的太阳能的近一半，并且是我们陆地气候系统的重要组成部分。这可能对我们研究其他世界产生影响。
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最近发现在遥远的开普勒-62恒星周围的五行星系统中，存在两颗潜在的“宜居”、近地球大小的行星，这进一步证实了天文学家越来越接近找到在某些方面有可能类似于我们地球家园的世界。但是，存在太多的未知数，以至于很难确定这些行星的表面环境可能是什么，更不用说生命和功能完善的生物圈的可能性有多大。尽管如此，这些发现确实为我们提供了一系列新的问题。
例如，如果我们能够以足够的精度研究一颗潜在的类地行星，以测量其大气特性（并且有充分的理由相信我们将在未来十年内做到这一点），我们需要知道要寻找什么。化学不平衡是行星上生命的指纹之一，行星对所谓的“外部强迫”的反应方式也是如此。这指的是季节之类的东西——行星绕恒星运行时以及绕轴自转（缓慢或快速）时，能量输入的不断变化。
这就是 Jasechko 等人在《自然》杂志上新发表的一项研究成果对外星生物学家特别有吸引力的原因之一（另请参见此处）。这项名为《陆地水通量以蒸腾作用为主导》的研究，利用了关于地球大陆地块水中氧和氢同位素分馏的大量数据，以及一些细致的数学建模，来了解水在我们大气中从液态变为气态的过程。
简而言之，当水发生物理蒸发时——比如在干燥的水坑中——变成蒸汽的分子优先由较轻的同位素（原子核中子数较低）组成，而较重的物质则暂时留下。但是，当植物吸收水分，将其输送到其结构中，并通过其气孔以蒸汽的形式呼出——换句话说，蒸腾水分——它似乎并不在意同位素是轻还是重，进入大气中的混合物与作为液体留下的混合物是相同的。
因此，原则上，这提供了一种方法来跟踪通过植物蒸腾作用而不是简单的蒸发有多少水进入我们的大气层。但这远非简单，因为水当然会以降雨的形式返回地表。但是，内陆湖泊提供了一种方法来采样同位素特征最终如何混合在一起——因为我们有希望模拟它们如何被供应以及水流向何处。
结果是，似乎 80% 到 90% 的经历“蒸散”（简单蒸发和植物蒸腾作用的结合）的水是由蒸腾作用单独携带的。这比直接蒸发多五到十倍，并且比之前认为的要多四倍。为了进一步说明这一点；这意味着每年有 62,000 立方公里的水被植物生命从地球大陆表面转移到大气中。那是非常多的水，相当于直径约 50 公里 的巨大水滴。
但是，从观察行星如何运作的角度来看，最有趣的事情是所涉及的能量。这项研究估计，地球大陆表面吸收的太阳能大约有一半用于驱动植物蒸腾作用。这相当于地球陆地表面每平方米 70 瓦特的一半，总计约为 5,000 太瓦的功率（5x10^15 瓦特，年平均）。
因此，不仅地球水文机制的很大一部分是由生命驱动的，而且它还是相当耗能的。我们这些渺小的人类以大约 15 太瓦的速率使用能量，这仅占所有陆地和海洋吸收的平均 89 拍瓦太阳能的 0.016%。蒸腾作用可能占到更可观的 5.6%。
如果正确，这对于气候模型处理生物驱动的水传输方式具有一些深远的影响。它也可能告诉我们一些关于富含生命的世界对不同恒星输入的反应，以及我们可能期望在其大气中检测到什么。由于蒸腾作用受到植物本身和环境的许多物理特性的影响——从叶子的数量到当地的温度和风况——因此，我们很可能会设想，有一天我们可能能够通过简单地监测系外行星大气中的水蒸气来推断出其中的一些细节。
当然，这假设了宇宙中维管植物生命的普遍性，这有点牵强，因为这种生命形式直到大约 4 亿年前才在地球上出现，但我们仍然可以推测，像蒸腾作用这样的机制可能在其他地方进化出来。