從1750年到2015年，由于化石燃料燃燒、水泥生產和土地利用的變化，大約有600千兆字節，即6000億噸碳（相當于1000億頭大象的重量）被作為二氧化碳排放。其中約三分之一被陸地生態系統吸收。 

 

植物通過“吃”從大氣中吸收二氧化碳，并將其轉化為糖和淀粉，也就是光合作用。幸運的是，植物對二氧化碳的胃口相當不錯：空氣中的二氧化碳越多，植物消耗的速度越快。 

 

當陸地生態系統從人類排放的二氧化碳中吸收的碳多于其排放的碳時，它被稱為碳匯；否則，它就是一個碳源。科學家們發現，空氣中二氧化碳濃度的上升會增強土地碳匯，這個過程被稱為二氧化碳的施肥。量化二氧化碳的施肥對于理解和預測氣候將如何影響碳循環至關重要。 

 

最近，來自9個國家28個機構的研究人員利用12個陸地生態系統模型的模擬和7個二氧化碳濃縮實驗的觀測結果，成功地對過去50年的二氧化碳施肥進行了量化。 

 

他們發現，北溫帶碳匯對二氧化碳濃度上升的敏感性與整個模型的場地尺度靈敏度呈線性關系。基于這種緊急約束關系和現場實驗觀測，該研究估計，空氣中二氧化碳每增加100百萬分之一（相當于每升水增加一只跳蚤），北半球溫帶的陸地二氧化碳每年就會增加64億噸（相當于14億頭大象）的碳，而全球每年增加350億噸碳。研究小組還透露，二氧化碳施肥是造成全球陸地碳匯增加的主要原因。 

 

“這項研究減少了二氧化碳施肥對陸地碳匯影響的不確定性，”北京大學城市與環境科學學院的樸世龍博士說。“這項研究中的新方法和技術將對科學界在未來的研究非常有用。” 

 

“為了進一步解釋二氧化碳施肥效應背后的機制，需要進行更長期的實地試驗，特別是在北方和熱帶生態系統。實驗者和建模者之間的共同努力也是必要的。”該研究的主要作者、中國科學院青藏高原研究所研究員劉永文博士說。 

 

研究表明，陸地生態系統吸收二氧化碳的能力正在增強。這是一個好消息，因為這一過程可以減緩空氣中二氧化碳的積累，從而減緩氣候變化的速度。信貸應該用于二氧化碳施肥、延長植被生長季節以及重新造林，所有這些都有助于從大氣中吸收碳。然而，與此同時，諸如火災、熱浪和永久凍土融化等因素——以及其他日益普遍的全球變暖問題——正在把以前的碳匯變成碳源。