地球化学实验表明,气候可能比目前的模型显示的更暖

土壤正在吸收碳比模型假设的慢得多,这可能会影响气候预测一项新的研究检测了地球土壤中的放射性碳。因此,气候对二氧化碳水平上升的反应可能比之前认为的更加敏感,气候变暖的程度也可能比之前预期的要严重。

土壤是地球上最大的陆地碳库,含有死亡动植物的腐烂遗骸。二氧化碳对光合作用至关重要,因此人们通常认为,在二氧化碳越多的世界里,植物生长得越快,当它们死亡时,更多的碳会被锁在土壤中。然而,一个至关重要的问题是,土壤对大气二氧化碳长期变化的反应速度有多快。今天的气候模型使用的土壤模型主要基于实验室研究,但陆地生态系统科学家洁具他美国加州大学欧文分校的研究人员说,这些研究忽视了一些可能阻止土壤碳含量快速增加的机制。她解释说:“土壤中的矿物质与有机化合物结合得非常紧密,因此有机物质在土壤中更难分解。”

他和同事们研究了主要气候模型预测的碳吸收速率,并计算出如果每个模型都正确的话,土壤碳的平均年龄应该是多少。然后,他们研究了来自全球各地的157个土壤样本,并测量了碳的实际年龄。最近进入土壤的碳含有更高比例的碳14——首先是因为碳14随着时间的推移会发生放射性衰变,其次是因为核武器试验大大增加了现代大气中碳14的比例。

根据模型计算出的土壤碳的平均年龄约为430年,而实际上它的平均年龄约为3100年。研究人员调整了气候模型,使土壤年龄与他们的结果一致。他们发现,平均而言,到2100年,土壤吸收的净碳量下降了约40%。他说,很难直接说未来的温度会是多少。“但这项研究的信息是,考虑到目前的化石燃料排放,土壤的碳汇将比我们之前想象的要小。”

土壤地质威廉·施莱辛格美国纽约凯里生态系统研究所的研究员迈克尔•施密特瑞士苏黎世大学的两位教授都对此印象深刻,但两人都不感到惊讶。施莱辛格说:“关于土壤吸收碳可能为我们解决气候变化问题,已经有很多几乎古怪的说法,我认为这篇论文带来了一些现实。”施密特表示同意:“这篇论文为建模人员翻译了土壤生物地球化学小组已有一段时间的知识。他补充说,阻止土壤对大气变化做出更快反应的机制仍然知之甚少,应该成为进一步研究的主题:“如果我们知道了它们,也许我们可以控制它们,让土壤储存更多的碳,”他说。