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Nature Geoscience文章揭示过去千年大气CO2浓度的变化机制

时间:  2015-05-30 21:16  点击:  
    2015年4月27日,《自然·地球科学》(Nature Geoscience)杂志发表题为《过去千年大气CO2、陆地碳库和气候之间的联系》(Links between Atmospheric Carbon Dioxide, the Land Carbon Reservoir and Climate over the Past Millennium)的文章指出,过去千年的CO2浓度重建资料显示,在几十年至上百年的时间尺度上,CO2浓度波动的主要原因来自气候与陆地碳库之间的反馈机制。
    陆地碳汇的稳定性与气候变化息息相关,但不论在现代还是千年尺度上碳—气候之间的反馈机制都还未确定。
    来自美国、瑞士和韩国的科研人员基于南极洲西部冰原区冰芯研究计划(the Antarctic WAIS Divide Ice Core project)通过采集、测定冰芯样本发布的高分辨率的碳同位素数据,采用去卷积方法,分析了过去千年大气中的CO2浓度水平。分析结果显示,755—1850年CO2浓度变化的主要规律如下:①12世纪初到19世纪初,大气中CO2浓度缓慢降低。②CO2浓度呈现年代际波动式变化。
    755—1850年期间的工业化进程以及人类土地利用方式的改变导致人为CO2排放量的持续增加,而该研究结果显示,12世纪初到19世纪初,大气中CO2浓度缓慢降低,因此,必然存在诸如泥炭地这样的自然碳汇抵消了人为CO2排放量。而该研究结果显示,陆地有机碳储量能很好地解释大气CO2中C13以及755—1850年CO2浓度的变率。
    研究人员还发现,在几十年的时间尺度上,气候变化是陆地碳储量发生变化的主要驱动因素,不同区域气候变化的贡献有所差异。北极地区的温度变化主导了陆地有机碳储量的变化,气候变暖导致泥炭地衰退、多年冻土中封存的碳被释放、北方森林和土壤呼吸作用增强,进而影响陆地有机碳储量,北极气候变暖与陆地有机碳储量减少存在正相关关系;其次为非洲热带地区的温度变化,气候—碳之间的反馈作用可以解释部分陆地有机碳储量的变化;其他区域(如北美洲和亚洲)的气候-碳反馈机制也对陆地有机碳储量变化有所贡献。
 

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