關於樹木，存在一個氣候變化的難題。
科學界的辯論大致如下：植物需要二氧化碳進行光合作用，空氣中更多的二氧化碳可以促進它們的生長。但是，二氧化碳水平上升也在推動全球變暖——而氣溫上升會導致水分脅迫，限制植物生長並增加枯死的風險。
隨著二氧化碳水平不斷攀升，地球溫度持續升高，哪種影響會佔上風？
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這是氣候科學家們最關心的問題。樹木在生長過程中會吸收空氣中的二氧化碳，有助於減緩氣候變化的影響。如果森林受到脅迫或開始枯死，它們將減少碳吸收，甚至會將其排放回大氣中，從而可能加速全球變暖。
現在，新的研究可能有助於填補一些空白。本週在《美國國家科學院院刊》上發表的一項研究表明，升溫或二氧化碳的總量可能不如它們之間的比率重要——即升溫的幅度與二氧化碳水平上升的幅度相比。
研究表明，二氧化碳濃度增加可以在一定程度上補償氣溫上升。但是，如果氣溫上升的速度快於二氧化碳，並且兩者之間的比例超過某個閾值，森林可能就會開始遭受損害。
研究人員表示，儘管全國各地不同型別的森林之間存在一些差異，但結果在大多數環境中普遍適用。
猶他大學的博士後研究員、該研究的合作者馬丁·文圖拉斯說：“這是謎題中的另一塊，可以幫助我們解決和理解未來森林的走向。”
這個神奇的比例到底在哪裡，取決於森林自然適應氣候變化的速度有多快。
一些樹木會對乾旱或其他脅迫性環境條件做出物理反應，以幫助它們最大限度地利用資源並保持水分。例如，它們可能會改變葉子的形狀，或調整進行光合作用的速度。這些過程被稱為“馴化”，可以幫助樹木更好地耐受氣候變化的影響。
這項新研究調查了氣溫上升和二氧化碳上升對美國各地森林的影響。它還研究了馴化是否會產生影響。
該研究依賴於一個新的模型，該模型考慮了樹木的基本生理機能——它們如何從土壤中吸收水分並將其輸送到葉片，以及這些過程如何隨著二氧化碳的增加或氣溫升高引起的水分脅迫而變化。
該研究表明，如果森林能夠適應氣候變化，那麼為了保持樹木的生長，二氧化碳濃度必須每升高 1 攝氏度至少增加 67 ppm。在模型執行中，約 71% 的未來升溫預測顯示會出現這種情況。
如果它們無法適應，二氧化碳必須每升高 1 攝氏度至少增加 89 ppm。這種情況僅出現在這項研究中使用的氣候預測的一半以上——這意味著情況可能會向任何一方傾斜，文圖拉斯說。
“我們可能會落到這個比例的任何一邊，”他告訴 E&E 新聞。“所以我們必須真正關注。這可能意味著我們仍然對森林將會發生什麼存在巨大的不確定性，而且後果可能很嚴重，這取決於情況是否朝著錯誤的方向發展。”
他補充說，即使這種比例失衡的時間很短，只持續一個季節左右，森林也可能遭受嚴重的後果。它們可能會停止生長，甚至開始枯死。他指出，西部森林對近期乾旱的反應就是一個很好的例子。
這項新研究可能會使科學家們更接近於提前準確預測這些型別的反應。但是，仍然存在更多的問題。
首先，預測森林是否能夠適應以及它們的適應程度，需要在不同型別的森林環境中進行更多的研究。該研究也沒有考慮氣溫升高的其他副作用，例如樹木寄生蟲爆發或野火增加。
文圖拉斯說：“我認為這是對我們當前建模方案的重大改進。” “還有很大的改進空間和未來的研究空間。”
經 E&E 新聞許可，轉載自 Climatewire。E&E 每天在www.eenews.net上提供重要的能源和環境新聞報道。