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[植物学] 《植物科学趋势》期刊:植物帮助吸收人类制造的碳 但还能再帮多久?

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死侍 发表于 5 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
 

《植物科学趋势》期刊:植物帮助吸收人类制造的碳 但还能再帮多久?

《植物科学趋势》期刊:植物帮助吸收人类制造的碳 但还能再帮多久?







从工业时代以来,植物就一直尽情吸收碳,但科学家担心植物可能也快要吸饱碳了。


你身边所有的灌丛、藤蔓和乔木,在吸收大气中多余的碳方面,都扮演着至关重要的角色。 而有一项新研究指出,一直到现在,植物都在帮忙吸收过量的碳排放。


但植物终究会在某个时候吸饱了碳,因此这只能减缓气候变迁的绿色援手,终究也会开始萎缩。 至于这状况何时会发生,正是科学家目前竞相找出解答的问题。


自从20世纪早期工业革命开始以来,因为人类活动而排放到大气中的碳也迅速增加。 这项研究的作者群利用计算机模型推论出植物的光合作用增加了30%。


「这有点像是,虽然暴风雨时乌云密布,但你还是能在乌云边缘看见一丝金光。 」澳洲詹姆斯库克大学的生态生理学家,也是这项研究的作者卢卡斯. 瑟努萨克(Lucas Cernusak)说。


他们的这项研究刊登在《植物科学趋势》期刊(Trends in Plant Science)。


二氧化碳吸多少?


瑟努萨克和同事所采用的数据,是2017年刊登在《自然》期刊上一篇测量冰核与空气样本中羰基硫(carbonyl sulfide)含量的研究。 植物在进行天然的碳循环时,除了吸收二氧化碳以外,也会吸收羰基硫,这个特性常被用于测量全球规模的光合作用。


「陆域植物大概吸收了人类排放碳量的29%,而这些碳原本会造成大气中二氧化碳浓度增加。 我们的模型分析显示,陆域光合作用是陆地碳汇(carbon sinks,亦名「碳吸储库」,是能够吸收、储存如二氧化碳等碳化合物的天然或人工「仓库」的驱力,而其重要性超越其他大部分模型原本的估计。 」瑟努萨克说。


碳汇指的是植物所吸收的碳量,相对于原本可能会因森林砍伐或呼吸作用而自然释放到环境中的碳量。


有些科学家对于用羰基硫作为测量光合作用的方法比较没那么确定。


凯莉. 桑戴尔(Kerrie Sendall)是乔治亚南方大学的生物学家,她研究的是各种气候变迁情况下的植物生长。


因为植物吸收羰基硫的量可能会因为植物受的光照量而有不同,桑戴尔说这项研究的估计值「有可能高估了。 」但她也指出,大部分测量全球光合作用的方法多少都有相当程度的不确定性。


颜色更绿、叶片更多


无论光合作用增加的效率为何,科学家都同意,过量的碳,作用就像植物的肥料一样,促进了植物的生长。


「有证据显示植物长出了更多叶片,木质部分的量也更多,」瑟鲁萨克说:「而植物所吸收的碳其实大部分都储存在木质部分里。 」


橡树岭国家实验室(Oak Ride National Laboratory)的科学家发现,当植物暴露在二氧化碳含量较高的环境中,树叶气孔的大小也会变大。


在桑戴尔自己的实验研究中,她让植物接触原本适应量两倍的二氧化碳。


在二氧化碳大幅增加的这种环境中,「植物叶片组织的成分也有一些差异。 」她说。 「植物会长出比较硬的叶片、让草食动物比较不容易啃咬,幼虫也比较不容易在上面生长。 」


气候变迁的不确定性


大气中的二氧化碳含量不断上升,科学家预测,总有一天,植物将无法继续吸收。


「陆域碳汇对大气中二氧化碳的持续增加会出现何种反应,到目前为止还是全球碳循环模型设计中最大的不确定因素,对于气候变迁预测的不确定性,这一点是很大的原因。 」橡树岭国家实验室在他们的网站中指出。


开垦土地做为农牧业使用以及化石燃料的排放,是对碳循环最大的影响。 科学家说,若未能有效减缓这两种状况,临界点的到来就是无可避免的。


「我们排放出去的二氧化碳,大部分都会留在空气中,二氧化碳浓度会迅速增加,而气候变迁的速度也会更快。 」西安大略大学的生态生理学家丹妮尔. 维(Danielle Way)说。


我们能做什么?


伊利诺大学和农业部的科学家,一直在试验能否利用基改植物储存更多碳。 有一种名为核酮糖双磷酸羧化酶(rubisco)的酵素,负责捕捉二氧化碳供光合作用使用,科学家希望能让这种酵素的效率更好。


近来对基改作物的测试显示,强化核酮糖双磷酸羧化酶能增加约40%的产量,但想要把基改植物酵素做大型商业规模的应用,可能还需要超过10年才能实现。 到目前为止,用来做过实验的只有烟草之模拟较常见的作物,而核酮糖双磷酸羧化酶对树会有什么影响,目前还不清楚,而树才是能捕捉最多碳的植物。


2018年9月,环保团体在旧金山集会,讨论拯救森林的计划,森林是天然资产,而他们说森林是「被遗忘的气候变迁解决之道」。


「我认为决策者应该响应我们的发现,确认陆域生态圈目前是有作用的、是有效率的碳汇,」詹姆斯库克大学的瑟鲁萨克说:「采取立即的手段保护森林,让森林可以持续发挥这样的功能,同时人类也必须立刻开始降低能源制造业的碳排放量。 」




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