日前,一個研究小組指出,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)項目的資助。該項目主任lizblood表示:“這項研究表明,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。”
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(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,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,“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)計數(shù)據(jù)。這些作物共計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。”
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,因為每年作物吸收的碳都會重新被釋放出去。
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(dá)大學(xué)的deepakray。
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)性和氣候計劃項目也是這項研究的資助方。該項目的主任tomtorgersen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。”friedl補充說。
他表示,在有助于增強季節(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,這一事實是人類活動在地球上留下的一個驚人的指紋。”