全球暖化導致的乾旱促使植物生長出現長達10年的衰退

「這是一個相當嚴重的警告,氣溫上升不會無休止地促進植物的生長」

根據對美國宇航局衛星資料的新研究發現,全球植物生產力,在溫度升高和生長季節延長的情況下一般是呈現上升的趨勢,但現在因為區域性乾旱則呈現下降趨勢。

植物生產力是衡量光合作用過程速率的一種方法,綠色植物利用這一過程將太陽能、二氧化碳和水轉換成糖、氧氣,最終成為植物組織。20世紀80年代和90年代,植物生產力增加6%,相比之下,過去10年所觀測到的下降則只有1%。但是,這種逆轉可能會對糧食安全、生物燃料和全球碳迴圈產生深遠影響。

蒙大拿大學密蘇拉分校的研究人員趙茂盛和史蒂芬·阮甯通過對美國宇航局衛星資料的分析,發現了這一全球性變化。通過對美國宇航局Terra衛星的中解析度成像光譜儀植物生產力資料的分析,結合其他生長季節的氣候資料,包括溫度、太陽輻射和水的分析,從而獲得這一發現。

“我們認為這一發現令人頗感意外,可能在決策層面上意義重大,因為先前的解釋總認為全球變暖可能實際上有助於世界各地的植物生長”,阮寧說。

以前的研究認為地面植物生產力處於上升態勢。科學家羅摩克裏希·奈馬尼,現任加州莫菲特菲爾德美國宇航局艾姆斯研究中心研究員,他2003年科學雜誌上主持發表了一篇論文,顯示在1982年和1999年之間,全球陸地植物生產力增加6%。這一增加源於近二十年的溫度、太陽輻射和水的供給狀況,並受到氣候變遷的影響,這些均有利於植物的生長。

為進一步深化這一研究分析,趙和阮寧本以為由於全球平均氣溫繼續攀升會看到類似的結果。但相反,他們發現區域性乾旱的負面影響超過了較長生長季節的積極影響,促使2000年和2009年間全球植物生產力下行發展。該小組週四在科學雜誌上發表了其調查結果。

“這是一個相當嚴重的警告,氣溫上升不會無休止地促進植物的生長”,阮寧說。

趙和阮寧的分析表明,自2000年以來,高緯度北半球生態系統繼續受益於較高溫度和較長生長季節。但是,這種積極影響被氣候變暖帶來的乾旱所抵消,限制了南半球的植物生長,導致全球土地生產力出現淨損失(負增長)。

“過去10年陸地生產力淨下降說明,溫度、降水、雲量和二氧化碳之間複雜的相互作用,可能與營養和土地管理等其他因素相結合,將決定未來生產力的格局和趨勢”,迪亞娜威克蘭說,他是華盛頓美國宇航局總部陸地生態研究專案的專案經理。

研究人員希望在將來繼續監測這些趨勢,因為植物生產力與大氣中溫室氣體二氧化碳的轉化量緊密相關,同時強調說植物生長狀況可能會影響到糧食產量。

“即使過去10年的下降趨勢不再持續,鑒於這種年代際變化的可能影響,要獲得食品生產、生物燃料的收穫,以及對碳儲存方面的多重利益,如何管理好森林和農作物土地仍可能會面臨巨大的挑戰”,威克蘭說。

Drought Drives Decade-Long Decline in Plant Growth

翻譯:Young Leon


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