日前,一個(gè)研究小組指出,在這種季節性的碳循環(huán)中,有四分之一的增量可能由農業(yè)生產(chǎn)引起,而玉米首當其沖。
這些研究得到了美國國家科學(xué)基金會(huì )宏觀(guān)系統生物學(xué)項目的資助。該項目主任lizblood表示:“這項研究表明,建模和數據挖掘對于確定影響二氧化碳季節性變化的潛在源頭有很大幫助。”
相關(guān)研究成果發(fā)表在近期的《自然》雜志上。論文的通訊作者、波士頓大學(xué)的科學(xué)家markfriedl表示:“北半球的植被中存在一種很明顯的季節性循環(huán),而這種循環(huán)正在發(fā)生某些變化。生態(tài)系統的生產(chǎn)力變得越來(lái)越強,夏季消耗的大氣中的碳增加,休眠期釋放出的碳也增加了。”
“但這些并不是全部。”論文第一作者、波士頓大學(xué)joshgray說(shuō),“現在我們已經(jīng)將人類(lèi)和農田考慮進(jìn)來(lái)。”
科學(xué)家們收集了全球范圍內四種主要作物——玉米、小麥、大米和大豆——的生產(chǎn)統計數據。這些作物共計占全球消耗的卡路里總量的64%。
他們發(fā)現,在北半球,自1961年以來(lái),這些作物的產(chǎn)量不止翻了一番,每年吸附和釋放的碳約計達到10億噸。
這些農田是“打了雞血的生態(tài)系統”,gray說(shuō),“需要注意的是,在北半球有植被覆蓋的區域中,這些農田面積大約占到6%,但它們卻使大氣中參與季節性循環(huán)的碳總量增加了四分之一。”
gray表示,季節性碳循環(huán)的增加并未對全球陸地的碳吸收和碳釋放造成巨大影響,因為每年作物吸收的碳都會(huì )重新被釋放出去。
不過(guò),研究人員仍然認為,了解農業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的影響,將有助于改進(jìn)全球氣候模型,尤其是對探討生態(tài)系統將在多大程度上緩沖未來(lái)二氧化碳濃度的增加很有幫助。
與波士頓大學(xué)的研究人員合作的科學(xué)家,包括密歇根大學(xué)的erickort、新罕布什爾大學(xué)的stevefrolking、威斯康星州大學(xué)的christopherkucharik、英屬哥倫比亞大學(xué)的navinramankutty和明尼蘇達大學(xué)的deepakray。
他們的調查結果表明,近幾十年中,作物產(chǎn)量顯著(zhù)增加。
美國國家科學(xué)基金會(huì )水資源可持續性和氣候計劃項目也是這項研究的資助方。該項目的主任tomtorgersen說(shuō):“產(chǎn)量增加的跡象對于農業(yè)來(lái)說(shuō)是好事,但是農業(yè)生產(chǎn)率的提高會(huì )帶來(lái)對水資源的大量需求,這將需要更進(jìn)一步的調查。”
“這就是我們在農業(yè)生產(chǎn)中所做的,總體上來(lái)說(shuō)非常明顯。只不過(guò)是集中體現在玉米這種作物上而已。”friedl補充說(shuō)。
他表示,在有助于增強季節性碳循環(huán)的作物中,單單玉米就占到了三分之二。其中,近90%產(chǎn)自美國中西部和中國。
“在過(guò)去50年中,北半球的農田面積一直相對穩定,但是產(chǎn)量顯然劇增。”friedl說(shuō)。
“這部分土地的面積能影響大氣成分,這一事實(shí)是人類(lèi)活動(dòng)在地球上留下的一個(gè)驚人的指紋。”