中新上海网3月28日电 华东师范大学28日披露,华东师范大学生态与环境科学学院夏建阳教授、美国俄克拉荷马大学骆亦其教授和阿拉斯加大学David McGuire教授课题组合作的研究评估了十个国际主流陆面模式对北半球冻土区碳循环的模拟情况。该研究发现,当前的全球碳循环模型对冻土区生态系统的净碳输入(即净初级生产力)的模拟存在巨大不确定性。
美国地球物理协会(American Geophysical Union; AGU)在其会刊EOS(Earth & Space Science News)上以研究亮点的形式报道了两国学者的研究论文。
据悉,北半球冻土区(Permafrost region)大约贮存了1330-1580 Pg(1P 为 10的15次方)土壤碳,该碳库大致为大气碳库的两倍。由于近年来全球气候的急剧变暖,这些长期封存在冻土中的有机碳将随着冻土的融化加速分解并释放到大气层,从而加快全球大气CO2浓度上升。这个过程将进一步增强碳循环与气候变化之间的正反馈关系。因此,如何更加准确地模拟和预测北半球冻土地区的碳循环及其对气候变化的响应成为近年来国际生态学与气候变化科学的热点问题。
研究根据北半球冻土区分布及模型对净初级生产力的模拟不确定性溯源。净初级生产力(Net Primary Productivity;以下简称 NPP)是指生态系统通过光合作用从大气中净吸收的CO2总量。尽管过去几十年中生态学界对该过程进行了长期研究,但是夏建阳课题组的研究发现不同碳循环模型对冻土区NPP的模拟依然存在2-3倍差异。这种模型间的差异不仅源自对总光合作用的模拟,并且来自它们具有不同的碳利用效率(即总光合作用转化为植物器官生长的比例)。
在这项研究中,来自不同国家的十个模型团队各自模拟了1960-2009年间的冻土区碳循环动态。相较于2000-2009年间的卫星观测数据,模型系统性地高估了(约20%)北半球冻土区的NPP。尽管缩小该系统偏差是非常艰难的任务,但这项研究的发现为降低全球碳循环的模拟不确定性提供了可行的途径。
Journal of Geophysical Research 是美国地球物理学会主办的地球科学主流期刊,其编辑群定期挑选具有重要贡献的最新地学研究成果刊载于学会月刊EOS。该研究得到了中组部“青年千人”计划的资助。