二氧化碳是植物生长所需的“燃料”。随着大气中二氧化碳水平的升高，我们有理由相信，植树造林将减少化石燃料燃烧、农业和其他人类活动产生的二氧化碳。
然而，《自然》杂志3月24日发表的一篇新论文指出，在二氧化碳水平升高促使植物生长的同时，另一巨大的碳汇——土壤——会付出惊人的代价。
研究人员分析了108项已发表研究的数据，惊讶地发现：“当植物生物质增加，土壤中的碳储会减少。”这一发现与此前广为人知的假说相矛盾。该假说认为，随着植物生物质进入土壤并转化为有机质，土壤内的生物量和土壤碳将同步增加。
论文作者表示，一种可能的解释是，为了跟上因二氧化碳浓度上升而加快的生长速度，植物从土壤中获取养分的效率也提高了。而提取额外的养分需要加快微生物活动，这最终导致本应保存在土壤中的二氧化碳进入大气中。
论文第一作者、劳伦斯利弗莫尔国家实验室研究员César Terrer和同事们发现，只有当植物无视大气中高水平的二氧化碳，保持平稳生长速度时，土壤中的碳才会累积。
“事实证明，植物生长和土壤碳同时增加是很难的。”论文作者、斯坦福大学地球、能源和环境科学学院的Rob Jackson教授说。他表示，目前广泛使用的气候预测模型并未计入这种“此消彼长”的关系，因此，我们很可能高估了陆地吸收地球大气中二氧化碳的潜力。
每年，30%由人类活动产生的二氧化碳被植物和土壤吸收。预测地下碳汇在未来几十年的变化十分重要，因为土壤吸收的碳往往会在那停留很长时间。“植物死亡后，其身体中的部分碳将返回大气。但在土壤中，碳可以储存几个世纪或几千年。”Terrer解释。此外，对于气候谜题另一方面的评估也需重塑。“世界范围内，土壤中储存的碳比植物中储存的碳还要多。我们在关注森林和草原如何应对气候变化的同时，也应该把更多注意力放到土壤上。”Jackson说。
研究人员估计，到本世纪末，大气中的二氧化碳浓度将是工业化前水平的两倍，而植物生物量却只会增加约12%。换句话说，植物对于减少碳排放而言，可能并没有之前预测的那么重要。与此同时，草地土壤的碳吸收量将增加8%，而森林土壤的碳吸收量则保持基本不变。
“从生物多样性的角度来看，在天然草地和热带草原生态系统中植树是一个错误的选择，”Terrer说，“我们的结果表明，这些树木很少的草地生态系统对于在土壤中储存碳也很重要。”
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编译：橘子
审稿：西莫
责编：陈之涵
期刊来源：《自然》
期刊编号：0028-0836
原文链接：
https://phys.org/news/2021-03-soils-absorb-co2-carbon-risebut.html
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