大氣碳或可作肥料增加植物產量 緩減暖化速度

極地鑽取的冰芯有助現代學者,了解地球過去氣候變化的情況,從而嘗試找出現時氣候危機的方案。最新刊於《科學》的研究則從可追溯到 80 萬年前的南極冰芯,發現大氣中的碳可以作為肥料,增加生物產量,而該機制可從空氣中去除碳,並緩減全球暖化加劇的速度。

團隊鑽探的冰芯。Credit: S. Kipfstuhl, AWI

有參與研究的哥本哈根大學 Niels Bohr 研究所冰氣候地球物理中心 (PICE) 博士後研究員梁智雄 (Ji-Woong Yang) 表示,通過光合作用產生的全球生物圈是吸收大氣二氧化碳的最強方法。因此,了解其自然變化,對於更準確預測未來碳循環是關鍵。

PICE 團隊與法國氣候與環境科學實驗室合作,分析之前取得的南極冰芯當中的微小氣泡,這些氣泡均含有追溯至 80 萬年前的古代空氣,只要找出當中隨時間而變的氧原子同位素變化,就能勾畫出多年的氣候發展。

氧原子不僅以最常見的 16O 形式存在,即具有 8 個質子和 8 個中子,亦可以同位素 17O 和 18O 的形式存在;不同的同位素組成是生物圈生產力的指標,顯示生物生產在全球的水平。

同時,將冰芯氣泡量與生物圈和平流層中的氧氣行為模型結果結合,團隊就能夠量化冰期和間冰期中的生物圈生產力演變,而是次所用的冰芯則總共涵蓋了八個冰期。

多個冰芯的檢測結果亦清楚地表明,在冰期期間植物生產力下降,而在間冰期期間則會增加。此外,這種影響在冰期期間更為突出,大氣二氧化碳濃度和全球生物圈生產力在冰蓋開始融化之前幾千年就開始增加。

不過值得留意的是,「肥料效應」僅可以緩減全球暖化,而不能完全將情況扭轉。換言之人類絕不能維持現有的生活模式,無視氣候危機。

來源:

University of Copenhagen, Study finds that past global photosynthesis reacted quickly to more carbon in the air

報告:

Yang, J.W., Brandon, M., Landais, A. & et al. (2022). Global biosphere primary productivity changes during the past eight glacial cycles. Science Vol.375, Issue 6585, pp1145-1151. doi: 10.1126/science.abj8826

文/AC、審/WL

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