stringtranslate.com

Обратная связь по углероду в почве

Карта, показывающая распространение и типы вечной мерзлоты в Северном полушарии.

Обратная связь по углероду почвы касается высвобождения углерода из почв в ответ на глобальное потепление . Эта реакция в условиях изменения климата является положительной обратной связью по климату . В глобальных почвах содержится примерно в два-три раза больше углерода, чем в атмосфере Земли, [1] [2], что делает понимание этой обратной связи критически важным для понимания будущего изменения климата. Увеличение скорости дыхания почвы является основной причиной этой обратной связи, где измерения показывают, что потепление на 4 °C увеличивает ежегодное дыхание почвы до 37%. [3]

Влияние на изменение климата

Влияние повышенного уровня CO2 на запасы углерода в почве

Исследование, основанное на наблюдениях за будущим изменением климата, основанное на обратной связи по углероду в почве, проводимое с 1991 года в Гарварде, предполагает выброс около 190 петаграммов углерода в почве, что эквивалентно выбросам парниковых газов за последние два десятилетия от сжигания ископаемого топлива, до 2100 года из верхнего метрового слоя почв Земли из-за изменений в микробных сообществах под воздействием повышенных температур. [4] [5]

В исследовании 2018 года делается вывод: «Потери углерода в почве, вызванные изменением климата, в настоящее время происходят во многих экосистемах , при этом в глобальном масштабе появляется заметная и устойчивая тенденция». [2] [6]

Вечная мерзлота

Таяние вечной мерзлоты (замерзшей почвы), которая находится в более высоких широтах, в арктических и субарктических регионах, на основе наблюдательных данных предполагает линейный и хронический выброс парниковых газов с продолжающимся изменением климата из-за этой динамики углерода. [7]

Переломный момент

Исследование, опубликованное в 2011 году, выявило так называемую нестабильность компостной бомбы, связанную с точкой невозврата при взрывных выбросах углерода из почвы торфяников . Авторы отметили, что существует уникальное стабильное равновесие углерода в почве для любой фиксированной температуры атмосферы. [8] Несмотря на прогноз о том, что баланс углерода торфяников сместится от стока к источнику в этом столетии, экосистемы торфяников по-прежнему исключены из основных моделей систем Земли и моделей комплексной оценки. [9]

Неопределенности

Климатические модели не учитывают эффекты биохимического выделения тепла , связанного с микробным разложением. [8] Ограничение в нашем понимании круговорота углерода возникает из-за недостаточного включения почвенных животных, включая насекомых и червей, и их взаимодействия с микробными сообществами в глобальные модели разложения. [10] [11]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ «Исследование: почвы могут выделять гораздо больше углерода, чем ожидалось, по мере потепления климата». Лаборатория Беркли. 9 марта 2017 г.
  2. ^ ab Bond-Lamberty; et al. (2018). «Глобальный рост гетеротрофного дыхания почвы за последние десятилетия». Nature . 560 (7716): 80–83. Bibcode :2018Natur.560...80B. doi :10.1038/s41586-018-0358-x. PMID  30068952. S2CID  51893691.
  3. ^ Хикс Прайз, Кейтлин Э.; Кастанья, К.; Поррас, Р. К.; Торн, М. С. (31 марта 2017 г.). «Поток углерода в почве в ответ на потепление». Science . 355 (6332): 1420–1423. Bibcode :2017Sci...355.1420H. doi :10.1126/science.aal1319. PMID  28280251. S2CID  206654333.
  4. ^ «Один из старейших экспериментов по изменению климата привел к тревожному выводу». The Washington Post . 5 октября 2017 г.
  5. ^ Мелилло; и др. (2017). «Долгосрочная схема и величина обратной связи почвенного углерода с климатической системой в потеплении мира». Science . 358 (6359). AAAS: 101–105. Bibcode :2017Sci...358..101M. doi : 10.1126/science.aan2874 . hdl : 1912/9383 . PMID  28983050.
  6. ^ «В порочном круге более теплая почва приводит к выбросу углерода в атмосферу из почвы, что усугубляет изменение климата, говорится в исследовании». AP . 2018.
  7. ^ Schuur; et al. (2014). «Изменение климата и обратная связь углерода вечной мерзлоты». Nature . 520 (7546): 171–179. Bibcode :2015Natur.520..171S. doi :10.1038/nature14338. PMID  25855454. S2CID  4460926.
  8. ^ ab S. Wieczorek, P. Ashwin, CM Luke, PM Cox (2011). «Возбудимость в наклонных системах: неустойчивость компостной бомбы». Труды Королевского общества A: Математические, физические и инженерные науки . 467 (2129). Королевское общество: 1243–1269. Bibcode : 2011RSPSA.467.1243W. doi : 10.1098/rspa.2010.0485 . hdl : 10871/9407 .{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  9. ^ Loisel, J.; Gallego-Sala, AV; Amesbury, MJ; Magnan, G.; Anshari, G.; Beilman, DW; Benavides, JC; Blewett, J.; Camill, P.; Charman, DJ; Chawchai, S. (2020-12-07). «Экспертная оценка будущей уязвимости глобального поглотителя углерода торфяников». Nature Climate Change . 11 : 70–77. doi :10.1038/s41558-020-00944-0. hdl : 10871/123307 . ISSN  1758-6798. S2CID  227515903.
  10. ^ Crowther, Thomas W.; Thomas, Stephen M.; Maynard, Daniel S.; Baldrian, Petr; Covey, Kristofer; Frey, Serita D .; Diepen, Linda TA van; Bradford, Mark A. (14.05.2015). «Биотические взаимодействия опосредуют обратные связи почвенных микробов с изменением климата». Труды Национальной академии наук . 112 (22): 7033–7038. Bibcode : 2015PNAS..112.7033C. doi : 10.1073/pnas.1502956112 . ISSN  0027-8424. PMC 4460469. PMID 26038557  . 
  11. ^ Льюис, Рене (19.05.2015). «Диета червей: жители почвы оказались героями изменения климата в исследовании». america.aljazeera.com . Получено 30.11.2021 .

Внешние ссылки