臭氧（O3）對人類和植物都有害。當臭氧分子在靠近大氣層頂部時，它可以阻擋高能輻射，但當它靠近地面時，會窒息肺部並損害植物葉片。此外，O3是一種溫室氣體，有助於捕獲熱量並使地球變暖。新的研究表明，它透過破壞植物利用額外二氧化碳的能力，在全球變暖中發揮著更大的作用。
英國埃克塞特市氣象局哈德利氣候預測與研究中心的氣候學家斯蒂芬·西奇和他的同事使用氣候模型研究了臭氧水平上升的影響。“如果臭氧持續增加，植被將吸收越來越少的二氧化碳排放，這將導致大氣中二氧化碳增加，從而加劇全球變暖，”西奇說。
化石燃料燃燒產生的地面臭氧會使植物窒息。植物透過葉片上的氣孔吸入二氧化碳，並撥出氧氣進行“呼吸”。但臭氧也會透過這些氣孔進入植物，一旦進入，就會關閉氣孔。事實上，地面臭氧每年在美國造成高達30億美元的農作物損失。
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研究人員繪製了臭氧水平的圖表，到2100年，全球平均水平將增加到40ppb（十億分之幾），而在歐亞大陸、北美、巴西和東亞則會達到70ppb。同時，二氧化碳排放量屆時將增加五倍。由於二氧化碳可以幫助植物生長，並關閉氣孔以防止臭氧入侵，因此尚不清楚全球植被將如何應對二氧化碳和臭氧排放量的增加。
研究人員在本週的《自然》雜誌上報道說，雖然在這些條件下植物確實生長得更多，但它們並沒有像在沒有較高臭氧水平的情況下生長得那麼多。實際上，臭氧透過兩條途徑導致全球變暖：它直接捕獲的額外熱量為每平方米0.35瓦特（w/m2），以及因臭氧損害而導致全球植被減少多達15%。這轉化為大氣中更多的二氧化碳，從而導致更多的變暖，估計範圍為0.62 w/m2到1.09 w/m2。“間接影響使臭氧成為繼二氧化碳之後第二重要的人為溫室氣體，”西奇說。
研究人員預測，在過去和未來的一個世紀裡，不斷增加的煙霧將阻止植物從大氣中吸收多達2630億噸的碳，儘管這取決於熱帶植物對臭氧汙染的反應。迄今為止，僅對臭氧對溫帶植物的影響進行了研究。“光合作用的二氧化碳施肥作用（似乎是全球陸地碳匯的主要原因）可能會因臭氧增加而受到嚴重抑制，”西奇指出，特別是如果熱帶植物像溫帶植物一樣對煙霧敏感。這使得控制化石燃料燃燒產生的臭氧汙染對於氣候變化的重要性，與它對人類和植物健康的重要性一樣。