Обратная связь по углероду в почве
Обратная связь по углероду в почве касается выброса углерода из почв в ответ на глобальное потепление . Эта реакция на изменение климата представляет собой положительную обратную связь с климатом . В мировых почвах содержится примерно в два-три раза больше углерода, чем в атмосфере Земли. [1] [2] поэтому понимание этой обратной связи имеет решающее значение для понимания будущего изменения климата. Повышенная скорость дыхания почвы является основной причиной этой обратной связи: измерения показывают, что потепление на 4 ° C увеличивает годовое дыхание почвы до 37%. [3]
Влияние на изменение климата
[ редактировать ]
Основанное на наблюдениях исследование будущего изменения климата, основанное на обратной связи углерода в почве, проводимое с 1991 года в Гарварде, предполагает выброс около 190 петаграмм почвенного углерода, что эквивалентно выбросам парниковых газов в результате сжигания ископаемого топлива за последние два десятилетия, до 2100 года. верхний 1 метр почвы Земли из-за изменений в микробных сообществах при повышенных температурах. [4] [5]
В исследовании 2018 года делается вывод: «Из-за изменения климата потери углерода в почве в настоящее время происходят во многих экосистемах , и эта устойчивая тенденция проявляется в глобальном масштабе». [2] [6]
Вечная мерзлота
[ редактировать ]Таяние вечной мерзлоты (мерзлого грунта), расположенного в высоких широтах, арктических и субарктических регионах, на основе данных наблюдений позволяет предположить линейное и хроническое выделение выбросов парниковых газов с продолжающимся изменением климата из-за этой динамики углерода. [7]
Переломный момент
[ редактировать ]Исследование, опубликованное в 2011 году, выявило так называемую нестабильность компостных бомб, связанную с переломным моментом взрывного выброса углерода в почву из торфяников . Авторы отметили, что существует уникальное устойчивое равновесие углерода в почве при любой фиксированной температуре воздуха. [8] Несмотря на прогноз о том, что в этом столетии баланс углерода в торфяниках перейдет из поглотителя в источник, экосистемы торфяников по-прежнему не учитываются в основных моделях системы Земли и моделях комплексной оценки. [9]
Неопределенности
[ редактировать ]Климатические модели не учитывают эффекты биохимического выделения тепла , связанные с микробным разложением. [8] Ограничение в нашем понимании круговорота углерода связано с недостаточным включением почвенных животных, включая насекомых и червей, и их взаимодействия с микробными сообществами в модели глобального разложения. [10] [11]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Исследование: по мере потепления климата почвы могут выделять гораздо больше углерода, чем ожидалось» . Лаборатория Беркли. 9 марта 2017 г.
- ^ Jump up to: а б Бонд-Ламберти; и др. (2018). «Глобальное повышение гетеротрофного дыхания почвы за последние десятилетия». Природа . 560 (7716): 80–83. Бибкод : 2018Natur.560...80B . дои : 10.1038/s41586-018-0358-x . ПМИД 30068952 . S2CID 51893691 .
- ^ Хикс Прайс, Кейтлин Э.; Кастанья, К.; Поррас, RC; Торн, М.С. (31 марта 2017 г.). «Поток углерода во всей почве в ответ на потепление» . Наука . 355 (6332): 1420–1423. Бибкод : 2017Sci...355.1420H . дои : 10.1126/science.aal1319 . ПМИД 28280251 . S2CID 206654333 .
- ^ «Один из старейших экспериментов по изменению климата привел к тревожному выводу» . Вашингтон Пост . 5 октября 2017 г.
- ^ Мелилло; и др. (2017). «Долгосрочная структура и величина обратной связи углерода в почве с климатической системой в мире с потеплением» . Наука . 358 (6359). АААС: 101–105. Бибкод : 2017Sci...358..101M . дои : 10.1126/science.aan2874 . hdl : 1912/9383 . ПМИД 28983050 .
- ^ «В порочном круге более теплая почва приводит к выбросу углерода в атмосферу из почвы, что усугубляет изменение климата, - говорится в исследовании» . АП . 2018.
- ^ Шур; и др. (2014). «Изменение климата и обратная связь с углеродом вечной мерзлоты». Природа . 520 (7546): 171–179. Бибкод : 2015Natur.520..171S . дои : 10.1038/nature14338 . ПМИД 25855454 . S2CID 4460926 .
- ^ Jump up to: а б С. Вечорек, П. Эшвин, К.М. Люк, П.М. Кокс (2011). «Возбудимость в наклонных системах: нестабильность компостной бомбы» . Труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 467 (2129). Королевское общество: 1243–1269. Бибкод : 2011RSPSA.467.1243W . дои : 10.1098/rspa.2010.0485 . hdl : 10871/9407 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Лойзель, Дж.; Гальего-Сала, А.В.; Эймсбери, MJ; Маньян, Г.; Аншари, Г.; Бейлман, Д.В.; Бенавидес, Дж. К.; Блюетт, Дж.; Камилл, П.; Чарман, диджей; Чавчай, С. (07 декабря 2020 г.). «Экспертная оценка будущей уязвимости глобального поглотителя углерода торфяников» . Природа Изменение климата . 11 : 70–77. дои : 10.1038/s41558-020-00944-0 . hdl : 10871/123307 . ISSN 1758-6798 . S2CID 227515903 .
- ^ Кроутер, Томас В.; Томас, Стивен М.; Мейнард, Дэниел С.; Балдриан, Петр; Кови, Кристофер; Фрей, Серита Д .; Дипен, Линда Т.А. ван; Брэдфорд, Марк А. (14 мая 2015 г.). «Биотические взаимодействия опосредуют реакцию почвенных микробов на изменение климата» . Труды Национальной академии наук . 112 (22): 7033–7038. Бибкод : 2015PNAS..112.7033C . дои : 10.1073/pnas.1502956112 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 4460469 . ПМИД 26038557 .
- ^ Льюис, Рене (19 мая 2015 г.). «Питание червей: обитатели почвы в исследованиях становятся героями изменения климата» . america.aljazeera.com . Проверено 30 ноября 2021 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Орбитальная углеродная обсерватория-2 (ОКО-2)
- Потери углерода в почве при глобальном потеплении могут сравняться с выбросами в США, Йельский университет, 2016 г.
- Микробные сообщества. Последние исследования и обзоры.
