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二氧化碳的上升導致光合作用速率增加

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科技產業資訊室 (iKnow) - 媛韻 發表於 2022年3月10日
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圖、二氧化碳的上升導致光合作用速率增加

氣候科學家發現,自2000年代以來,大氣中不斷增長的二氧化碳加劇了全球光合作用速率。
 
植物透過光合作用來產生能量,從大氣或是水中吸收二氧化碳,這個過程稱為初級生產。這個頻率會隨著大氣中二氧化碳濃度的增加而升高,此種現象被稱為二氧化碳施肥效應(CO2 fertilisation effect)。
 
加州大學柏克萊分校的研究人員已經量化了全球陸地上植物的二氧化碳施肥效應。該團隊從全球68個地點(包含耕地、草地及森林)收集了數據,測量了從2001年至2014年植物正上方空氣中二氧化碳濃度的變化。
 
結果發現從2001年以來,各地的光合作用速率增加,每平方公尺每年額外吸收了9.1克碳,研究團隊計算出大約44%的增加可歸因於大氣中二氧化碳的濃度增加,而28%是因為氣溫的上升。
 
隨後,研究人員將各站點收集的數據與衛星數據及全球植被模型結合,以估計全球的變化,他們發現全球的初級生產增加了,自2001年以來,植物每年每平方公尺額外吸收了4.4克的碳。
 
此外,近幾十年來,世界各地樹葉的總表面積有所增加,主要原因是因為二氧化碳施肥效應。在二氧化碳濃度升高的情況下,植物在用水方面的效率更高,通常會導致更快的生長。
 
然而,氣候變遷的負面影響最終可能抵銷二氧化碳施肥的效應,如氣候變遷導致更頻繁及更嚴重的乾旱使得全球植物不易生長,持續變暖也可能導致更頻繁的森林大火及發生大規模的昆蟲傳染病等。研究結果顯示,雖然植物可以透過吸收更多二氧化碳來吸收大氣中更多的二氧化碳,來幫助人類爭取時間,但依然不足以阻止氣候變遷,因此減少碳排放才是唯一可以預防未來持續暖化的途徑。此研究發表在PNAS期刊上。
(597字;圖1)

 
參考資料:
Photosynthesis rates are increasing globally due to rising CO2 levels. New Scientist,2022/2/28
CO2 fertilization of terrestrial photosynthesis inferred from site to global scales. PNAS,2021/12/10
 
 
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