Исследование: будущая наземная экосистема будет производить больше кислорода для атмосферы
Исследование под руководством доктора Лэй Дина и профессора Цзяньпина Хуана (Колледж атмосферных наук, Ланьчжоуский университет) показало, что будущая наземная экосистема будет производить больше кислорода для атмосферы. Учёные изучали изменения современного кислородного цикла.
Кислородный цикл — ключевой биогеохимический цикл для всей аэробной жизни на Земле. Однако современный цикл претерпел резкие изменения по сравнению с доиндустриальным периодом, что характеризуется снижением уровня атмосферного кислорода (O2) в последние десятилетия. Исследователи сосредоточились на наземной экосистеме как основном компоненте цикла и создали долгосрочную глобальную базу данных по производству O2, чтобы определить его реакцию на изменение климата и антропогенную деятельность.
Оказалось, что наземная экосистема, как крупнейший источник O2 на планете, производит более 80% всего кислорода (7.10 Гт с суши против 1.74 Гт с океана). Основные источники расположены в тропиках, а производство снижается с увеличением широты. Моделирование показало, что в будущем производство O2 на суше значительно возрастёт, что может замедлить снижение его уровня в атмосфере из-за увеличения чистой фотосинтетической продукции растительности.
Долгосрочный анализ выявил, что изменения в наземных источниках O2 вызваны антропогенной деятельностью и изменением климата через изменение землепользования и конкуренцию между чистым фотосинтезом и гетеротрофным дыханием. К 2100 году низкие и средние широты будут производить больше O2, а высокие широты станут более мощной кислородной "поглощающей воронкой" из-за экстремальных изменений в землепользовании и резкого роста почвенного дыхания.
«Увеличение производства O2 на суше частично компенсирует потерю кислорода в атмосфере. Однако ситуация остаётся неоптимистичной, поскольку количество O2, потребляемое сжиганием ископаемого топлива, также растёт до беспрецедентного уровня. Если полагаться только на адаптацию и восстановление экосистем без сокращения антропогенной деятельности, концентрация O2 продолжит снижаться», — подчеркнул профессор Хуан.
Это исследование дополняет понимание современного кислородного цикла и помогает дать более точные оценки его будущих изменений. Созданная база данных также представляет собой новый инструмент для оценки здоровья экосистем. Работа опубликована в журнале Science China Earth Sciences.