本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點。
一項新的研究估計，來自地球大陸的大氣水蒸氣中，有 80% 到 90% 來自植物蒸騰作用，而不是簡單的物理蒸發。這個過程消耗了我們陸地吸收的太陽能的近一半，並且是我們陸地氣候系統的重要組成部分。這可能對我們研究其他世界產生影響。
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最近發現在遙遠的開普勒-62恆星周圍的五行星系統中，存在兩顆潛在的“宜居”、近地球大小的行星，這進一步證實了天文學家越來越接近找到在某些方面有可能類似於我們地球家園的世界。但是，存在太多的未知數，以至於很難確定這些行星的表面環境可能是什麼，更不用說生命和功能完善的生物圈的可能性有多大。儘管如此，這些發現確實為我們提供了一系列新的問題。
例如，如果我們能夠以足夠的精度研究一顆潛在的類地行星，以測量其大氣特性（並且有充分的理由相信我們將在未來十年內做到這一點），我們需要知道要尋找什麼。化學不平衡是行星上生命的指紋之一，行星對所謂的“外部強迫”的反應方式也是如此。這指的是季節之類的東西——行星繞恆星執行時以及繞軸自轉（緩慢或快速）時，能量輸入的不斷變化。
這就是 Jasechko 等人在《自然》雜誌上新發表的一項研究成果對外星生物學家特別有吸引力的原因之一（另請參見此處）。這項名為《陸地水通量以蒸騰作用為主導》的研究，利用了關於地球大陸地塊水中氧和氫同位素分餾的大量資料，以及一些細緻的數學建模，來了解水在我們大氣中從液態變為氣態的過程。
簡而言之，當水發生物理蒸發時——比如在乾燥的水坑中——變成蒸汽的分子優先由較輕的同位素（原子核中子數較低）組成，而較重的物質則暫時留下。但是，當植物吸收水分，將其輸送到其結構中，並透過其氣孔以蒸汽的形式撥出——換句話說，蒸騰水分——它似乎並不在意同位素是輕還是重，進入大氣中的混合物與作為液體留下的混合物是相同的。
因此，原則上，這提供了一種方法來跟蹤透過植物蒸騰作用而不是簡單的蒸發有多少水進入我們的大氣層。但這遠非簡單，因為水當然會以降雨的形式返回地表。但是，內陸湖泊提供了一種方法來取樣同位素特徵最終如何混合在一起——因為我們有希望模擬它們如何被供應以及水流向何處。
結果是，似乎 80% 到 90% 的經歷“蒸散”（簡單蒸發和植物蒸騰作用的結合）的水是由蒸騰作用單獨攜帶的。這比直接蒸發多五到十倍，並且比之前認為的要多四倍。為了進一步說明這一點；這意味著每年有 62,000 立方公里的水被植物生命從地球大陸表面轉移到大氣中。那是非常多的水，相當於直徑約 50 公里 的巨大水滴。
但是，從觀察行星如何運作的角度來看，最有趣的事情是所涉及的能量。這項研究估計，地球大陸表面吸收的太陽能大約有一半用於驅動植物蒸騰作用。這相當於地球陸地表面每平方米 70 瓦特的一半，總計約為 5,000 太瓦的功率（5x10^15 瓦特，年平均）。
因此，不僅地球水文機制的很大一部分是由生命驅動的，而且它還是相當耗能的。我們這些渺小的人類以大約 15 太瓦的速率使用能量，這僅佔所有陸地和海洋吸收的平均 89 拍瓦太陽能的 0.016%。蒸騰作用可能佔到更可觀的 5.6%。
如果正確，這對於氣候模型處理生物驅動的水傳輸方式具有一些深遠的影響。它也可能告訴我們一些關於富含生命的世界對不同恆星輸入的反應，以及我們可能期望在其大氣中檢測到什麼。由於蒸騰作用受到植物本身和環境的許多物理特性的影響——從葉子的數量到當地的溫度和風況——因此，我們很可能會設想，有一天我們可能能夠透過簡單地監測系外行星大氣中的水蒸氣來推斷出其中的一些細節。
當然，這假設了宇宙中維管植物生命的普遍性，這有點牽強，因為這種生命形式直到大約 4 億年前才在地球上出現，但我們仍然可以推測，像蒸騰作用這樣的機制可能在其他地方進化出來。