2018年全球碳排創下新高，光是美國就增加了3.4%，海洋跟森林吸碳量都接近上限。哥倫比亞大學學者的最新研究結果再次確認，緩解氣候變化刻不容緩——極端氣候可能影響陸地吸碳的能力，氣候潮溼年份的吸碳量無法補回乾旱年份減少的吸碳量。
極端氣候可能影響陸地吸碳的能力。圖片來源：Blanscape/Shutterstock.com
人為排放溫室氣體二氧化碳，導致地球大氣中二氧化碳濃度升高，氣候系統被人類活動改變。海洋、森林和草原會吸收部分人類排放的二氧化碳，目前吸收比例大約是50%，反映在珊瑚白化、海洋酸化以及森林儲碳增加等現象。
“不過，我們並不清楚陸地是否能繼續照這個比例吸收人為碳排。一旦陸地達到吸收上限，全球暖化會加速，對人類和環境造成嚴重後果。這表示我們真的必須立刻行動，避免氣候變化繼續惡化。”主持研究的哥倫比亞環境工程系副教授、地球學院兼任教授根廷（Pierre Gentine）表示。
根廷和他的博士生格林（Julia Green）合作，探討氣候乾溼循環和長期乾旱趨勢如何影響陸地吸收二氧化碳。他們也認為，降雨規律將會改變，影響地球植被吸碳的能力。
為了定義植物和土壤的吸碳量，根廷和格林用政府間氣候變化專門委員會（IPCC）所定義的“淨生物區系生產力”（net biome productivity，NBP）來計算，也就是一個地區的淨碳增加或減少，等於生態系產碳減去森林大火或砍伐等活動造成的碳損失。
研究團隊用“全球陸地大氣耦合實驗－耦合模型比對計劃”（Global Land Atmosphere Coupling Experiment – Coupled Model Intercomparison Project，GLACE-CMIP5）的四個地球系統模型跑一系列的實驗，隔離出土壤溼度改變所導致的NBP減少，分析出長期土壤溼度趨勢改變對土壤吸碳能力的影響。
“我們發現NBP的值，也就是地表的淨碳增加，在土壤溼度沒有變異時是有變異時的兩倍。”格林說，“如果土壤溼度持續照目前速度減少NBP，陸地吸碳量到本世紀中繼續減少——如模型所顯示——我們很可能會經歷大氣中二氧化碳濃度大幅增加，以及相對應的暖化和氣候變化。”
根廷和格林的研究結果顯示，土壤溼度變異和變幹都會減少碳匯。
“簡言之，如果接下來100年沒有乾旱跟熱浪，也沒有長期乾旱，陸地吸碳的能力會是現在的兩倍。因為土壤溼度對碳循環非常重要，跟陸地吸碳能力高度相關。”根廷說。
關於植物如何因應水壓力還有許多不確定性，根廷和格林將繼續探討如何量化研究土壤溼度改變對植物的影響。
他們的研究範圍目前聚焦於熱帶地區，因為變量最多、碳匯最高，探討植物活動如何因土壤溼度改變和大氣乾燥程度而改變。
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