氣候科學家發現，自21世紀初以來，大氣中二氧化碳含量的增加導致了全球光合作用速度加快。相關成果日前發表於美國《國家科學院院刊》。植物通過光合作用產生能量，從大氣或水中吸收二氧化碳，這個過程被稱為初級生產。隨着氣體濃度增加，這一過程的速度會加快。這種現象被稱為二氧化碳施肥效應。
現在，加利福尼亞大學伯克利分校的Chi Chen和同事量化了全球陸地植物的二氧化碳施肥效應。該團隊從全世界68個地點——包括農田、草地和森林收集了數據，測量了2001年至2014年間植物正上方空氣中二氧化碳濃度的變化。
在這些地點，光合作用的速率增加了，自2001年以來，每平方米每年多吸收了9.1克碳。該團隊計算出，約44%的增長歸因於大氣中二氧化碳水平的升高，而28%的增長則歸因於溫度的升高。該團隊隨後將這些地點的數據與衛星數據和全球植被模型結合，以估計全球範圍內隨時間發生的變化。他們發現，全球植物的初級生產增加了——自2001年以來，植物每年每平方米多吸收4.4克碳。
二氧化碳施肥效應在這些地點和全球範圍內的差異是由於全球植物分佈不均勻，以及植被區域生產力不同造成的。
近幾十年來，世界各地樹葉的總表面積在增加。“這很大程度上是由於二氧化碳的施肥效應。”Chen說。
“人們觀察到，在二氧化碳濃度升高的情況下，植物使用水的效率更高，這通常會導致植物生長更快，因為水通常是一種限制性資源。”論文作者、加利福尼亞大學伯克利分校的Trevor Keenan說，“它們也可能生長得更快、吸收更多的碳，儘管營養等其他因素可能會限制增長的光合作用轉化為生長程度。”
然而，氣候變化的負面影響可能最終抵消研究中提到的二氧化碳施肥效應。Keenan說，例如，氣候變化導致的更頻繁、更嚴重的乾旱正對全球植物產生不利影響，森林火災和蟲害也因此更頻繁。
“儘管植物通過吸收更多二氧化碳應對大氣中增多的二氧化碳，為我們贏得了時間，但這不足以阻止氣候變化。”Keenan說，“減少排放是阻止未來持續變暖的唯一途徑。”
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https://doi.org/10.1073/pnas.2115627119