science >> Wetenschap >  >> Natuur

De puzzel van regionale koolstofbudgetten oplossen

Verandering in koolstofopslag van voorraden (?C in rood) en laterale fluxen van handel en rivierkooluitvoer naar de oceaan voor verschillende regio's van de wereld (in blauw) voor de jaren 2000. De resulterende bottom-up netto landatmosfeer C flux uit de som van ?C en laterale fluxen wordt gegeven in donkergroen. Er wordt gebruik gemaakt van een atmosferische conventie, zodat een negatieve ?C een toename van de koolstofvoorraden op het land aangeeft, en een negatieve netto flux is ook een netto opname van atmosferisch CO2. De bovenste gestapelde staven aan de linkerkant tonen de subcomponenten van de netto koolstofbalans tussen land en atmosfeer van elke regio en de resulterende onbalans tussen netto primaire productie en heterotrofe bodemademhaling, een negatieve waarde die aangeeft dat de heterotrofe bodemademhaling kleiner is dan de netto primaire productie. Krediet:Science China Press

Nauwkeurige regionale koolstofbudgetten zijn van cruciaal belang voor het informeren van het mitigatiebeleid op het land en het volgen van de voortgang van de mitigatie. Voor negen regio's over de hele wereld, inventarisschattingen van veranderingen in de koolstofvoorraad werden verzameld en aangevuld met satellietschattingen van biomassaveranderingen waar inventarisgegevens ontbreken. De netto land-atmosferische koolstofuitwisseling werd vervolgens berekend door de som te nemen van de koolstofvoorraadveranderingen gemeten door voorraden en laterale koolstofstromen van de handel in gewassen en hout en de koolstofexport van rivieren naar de oceaan.

Opsomming van schattingen uit alle regio's, het eerste wereldwijde "bottom-up" terrestrische koolstofbudget van antropogene CO 2 opname werd verkregen, wat een netto gootsteen geeft van -2,2 ± 0,6 Pg C y-1 (één Pg C is één miljard ton koolstof) gedurende de periode van 2000 tot 2009 in overeenstemming met de onafhankelijke top-down begroting die in eerdere IPCC-beoordelingsrapporten is afgeleid uit waarnemingen van de CO 2 groeitempo en de uitstoot van fossiele brandstoffen. Deze nieuwe schatting vormde een belangrijke mijlpaal voor wereldwijde koolstofcyclusstudies.

Door de netto koolstofflux land-atmosfeer van elke regio te ontleden in inkomende en uitgaande fluxen, wetenschappers hebben aangetoond dat een aanzienlijk deel van de koolstof die in terrestrische ecosystemen wordt vastgelegd door de productiviteit van planten, wordt verplaatst van oogst en export naar rivieren of verloren gaat door branden en door emissies van verminderde biogene koolstofsoorten zoals biogene vluchtige verbindingen en methaan. Met andere woorden, koolstof die als strooisel in de bodem wordt afgeleverd en beschikbaar is als substraat voor microbiële afbraak, is een kleinere fractie van de productiviteit die eerder werd geschat door koolstofmodellen die laterale exportprocessen negeren.

De implicatie is dat globale heterotrofe bodemademhaling, de hoeveelheid CO 2 jaarlijks vrijkomen uit microbiële processen in de bodem, is slechts 39 Pg C jr-1 vergeleken met inputs voor netto primaire productiviteit van 50 Pg C jr-1 . In de studie, onderzoekers onderzochten de gevolgen van een kleinere heterotrofe ademhaling voor de verblijftijd van koolstof en toekomstige projecties van de koolstofcyclus en temperatuur. Ze vonden een positieve feedback van 15 delen per miljoen in de toekomst CO 2 concentratie:dat wil zeggen een extra opwarming van 0,1 °C.