植被和微生物分解二氧化碳的“本能”有限

主要由人类活动的原因引起了地球气候的变化，自然循环的“修复能力”、或“自我纠偏”能力值得怀疑，二氧化碳气体浓度的上升反映了一个基本的事实，自然界对过量温室气体的吸纳和消化能力不足。森林和植被具有吸纳和消化二氧化碳的功能，然而，它们的吸收能力有一定限度。北亚利桑那大学的多位科学家将研究论文发表在《新植物学家》杂志上，读者从在线版的杂志可以阅读文章的全文。北亚利桑那大学科学团队确定了一项研究课题的目标，他们致力于探索地球大气二氧化碳含量的不断上升，探索现有的生态系统吸收二氧化碳气体的容量有多大。二氧化碳浓度的增加引起了生态系统中碳和氮含量的变化，

人们从感性上判断，地球的植被不能无限地吸收通过人类活动排放的二氧化碳，然而，科学家从理性原则出发，他们用具体的实验和大数据概念寻找科学的答案，没有数据和模型支持的科学结论难以得到科学同行的认可。北亚利桑那大学的科学团队划定了一幅亚热带地块，在“试验田”进行了11年周期的检测和数据分析，他们发现，随着空气中二氧化碳气体数量的增加，“试验田”生态系统的吸收碳的能力没有随之提升，生态系统摄取碳的容量与人们期待的数量有显著的差别。人们不能从周围生态系统“绿意盎然”的景象得出一种主观认识：花草和树木过滤掉了大部分的二氧化碳气体。

随着二氧化碳气体数量的上升，植物容纳了更多的碳物质。由于微生物的分解能力有限，土壤失去了一部分溶解碳的能力，实际上，植物和土壤吸纳碳的两种方式形成了相互平衡。自然生态不能以“自我纠偏”的方式对抗气候的变化。北亚利桑那大学生态科学与社会研究中心的主任布鲁斯·亨盖特解释说，科学界过高地估计了地球植被对二氧化碳气体的吸收能力，过低地估计了由于二氧化碳气体的上升对土壤微生物吸收二氧化碳气体能力的影响，全球气候变暖的趋势说明，一些科学和社会人士对自然本身的吸收能力出现了错误的估计，将扭转全球变暖的希望寄托在自然自身的修复能力上，这是一种没有科学依据的幻想，减少温室气体排放是人类唯一的选择。

亨盖特认为需要修改土壤生态系统的研究模型，准确地反映微生物和植被对温室气体变化的反应，过去的研究模型不能准确无误地估计植物储存碳数量的能力。科学团队的实验说明，尽管微生物十分微小，然而，它们的作用与植被同等重要，微生物和植被的两种吸纳方式共同决定了地球的生态系统所能储存的碳数量。目前被普遍接受的碳循环模型存在明显的缺陷，以前的模型过高地估计了生态系统从大气摄取碳的能力，没有正确地模拟土壤微生物对二氧化碳气体的反应，以前的生物化学模型过高地估计了二氧化碳气体的上升提高了植物生长的光合作用，而植物光合作用的提高增强了它们分解二氧化碳的能力。

植被和土壤微生物吸收二氧化碳的容量有限，随着大气中二氧化碳数量的上升，植被储存碳和氮的能力随之增加，然而，整个生态系统储存碳和氮的能力没有显著的增加，二氧化碳数量的上升与整个生态系统吸收碳排放的数量存在关联，科学家目前不能很好地理解两者的的相关性，难以确定两者相互影响的程度。科学团队设计了一个开顶式的气体室，对二氧化碳的数量进行控制，让一块亚热带的林地暴露在二氧化碳气体上升的环境中，他们检测了生态系统的碳和氮数量的变化。土壤微生物由于二氧化碳数量的上升而增加了活动，它们分解了土壤中更多的碳，然而，土壤碳成分的循环变慢了，土壤整体的分解能力出现了下降。科学团队的发现挑战了目前关于地球生态系统对二氧化碳气体上升所做反应的认识。

亨盖特科学团队的研究项目得到了能源部、国家科学基金会和NASA的帮助，位于华盛顿的斯密森尼学会为科研项目提供了资金支持，斯密森尼学会拥有19个博物馆、9个研究中心和1个动物园，博物馆免费向公众开放，这体现了学会“增加和传播知识”的宗旨。斯密森尼学会在传播科学文化方面形成了自己的特点，学会将学术性的“象牙塔”和对公众的普及教育相结合，让社会大众和科学家形成良性互动。斯密森尼学会拥有世界上最大的博物馆系统和科学研究联合体。

（编译：2013-8-26）