圖片來源：百度圖片

研究表明，在北半球季節(jié)性的碳循環(huán)中，有四分之一的增量可能由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)引起，其中以玉米為首。

在北半球的植被中，存在一種明顯的季節(jié)性循環(huán)。每年，大氣中二氧化碳的含量水平在夏季植物“吸氣”時(shí)增加，隨后又在生長季節(jié)過后植物呼氣時(shí)降低。在過去50年中，出于某些尚未完全弄清的原因，這種季節(jié)性漲落的規(guī)模增加了一倍。

日前，一個(gè)研究小組指出，在這種季節(jié)性的碳循環(huán)中，有四分之一的增量可能由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)引起，而玉米首當(dāng)其沖。

這些研究得到了美國國家科學(xué)基金會宏觀系統(tǒng)生物學(xué)項(xiàng)目的資助。該項(xiàng)目主任Liz Blood表示：“這項(xiàng)研究表明，建模和數(shù)據(jù)挖掘?qū)τ诖_定影響二氧化碳季節(jié)性變化的潛在源頭有很大幫助?！?/p>

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Mark Friedl表示：“北半球的植被中存在一種很明顯的季節(jié)性循環(huán)，而這種循環(huán)正在發(fā)生某些變化。生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力變得越來越強(qiáng)，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)Josh Gray說，“現(xiàn)在我們已經(jīng)將人類和農(nóng)田考慮進(jìn)來。”

科學(xué)家們收集了全球范圍內(nèi)四種主要作物——玉米、小麥、大米和大豆——的生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。這些作物共計(jì)占全球消耗的卡路里總量的64%。

他們發(fā)現(xiàn)，在北半球，自1961年以來，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(jì)達(dá)到10億噸。

這些農(nóng)田是“打了雞血的生態(tài)系統(tǒng)”，Gray說，“需要注意的是，在北半球有植被覆蓋的區(qū)域中，這些農(nóng)田面積大約占到6%，但它們卻使大氣中參與季節(jié)性循環(huán)的碳總量增加了四分之一?！?/p>

Gray表示，季節(jié)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?yàn)槊磕曜魑镂盏奶级紩匦卤会尫懦鋈ァ?/p>

不過，研究人員仍然認(rèn)為，了解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的影響，將有助于改進(jìn)全球氣候模型，尤其是對探討生態(tài)系統(tǒng)將在多大程度上緩沖未來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Eric Kort、新罕布什爾大學(xué)的Steve Frolking、威斯康星州大學(xué)的Christopher Kucharik、英屬哥倫比亞大學(xué)的Navin Ramankutty和明尼蘇達(dá)大學(xué)的Deepak Ray。

他們的調(diào)查結(jié)果表明，近幾十年中，作物產(chǎn)量顯著增加。

美國國家科學(xué)基金會水資源可持續(xù)性和氣候計(jì)劃項(xiàng)目也是這項(xiàng)研究的資助方。該項(xiàng)目的主任Tom Torgersen說：“產(chǎn)量增加的跡象對于農(nóng)業(yè)來說是好事，但是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率的提高會帶來對水資源的大量需求，這將需要更進(jìn)一步的調(diào)查。”

“這就是我們在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所做的，總體上來說非常明顯。只不過是集中體現(xiàn)在玉米這種作物上而已?！盕riedl補(bǔ)充說。

他表示，在有助于增強(qiáng)季節(jié)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。

“在過去50年中，北半球的農(nóng)田面積一直相對穩(wěn)定，但是產(chǎn)量顯然劇增。”Friedl說。

“這部分土地的面積能影響大氣成分，這一事實(shí)是人類活動在地球上留下的一個(gè)驚人的指紋?！?/p>