據近日出版的《科學進展》報道，美國研究團隊發現，在過去的幾十年中，地球的生物圈吸收的碳超過了釋放的碳，但這種趨勢正在減緩甚至可能逆轉。研究警告說，地球正處于致命的氣候變化“臨界點”的邊緣，到2050年，地球吸收三分之一人為排放物的能力可能減半。

植物通過光合作用吸收二氧化碳并將氧氣釋放回空氣中來幫助減輕全球變暖，這是地球的“呼吸”。美國北亞利桑那大學研究人員為全球每個主要生物群落創建了溫度曲線，以預測全球變暖的可能影響。

該項研究的主要作者凱瑟琳·達菲博士警告說，由于全球變暖迫使平均溫度升高，地球上出現了“穩定增長的熱”，這最終將把世界上某些碳匯變成碳源，從而加速氣候變化。

目前，研究人員發現，不到百分之十的陸地生物圈經歷的溫度超過了光合作用的最高溫度。但以目前的排放速度，到2050年，多達一半的陸地生物圈可能會經歷超過該生產力閾值的溫度。而且，世界上一些碳含量最高的生物群落，包括亞馬孫和東南亞的熱帶雨林以及俄羅斯和加拿大的針葉林帶，將是最早達到這一臨界點的生物群落之一。

達菲博士說：“就像人體一樣，我們知道每個生物過程都有一個溫度范圍，在該溫度下它可以發揮最佳作用，而在高于這個溫度時，功能會惡化。”

研究人員還表示，不同類型的植物在溫度響應的細節上各不相同，但是當溫度太高時，所有植物的光合作用都會下降。

這項新研究是第一個從全球范圍的觀測數據中檢測光合作用溫度閾值的研究，為了解整個地球上的實際生態系統及其響應方式提供了一個窗口。

研究團隊開發的一種新方法，能夠為每個主要生物群落和整個地球生成溫度曲線。研究發現并揭示了一個溫度臨界點，隨著溫度繼續升高，植物捕獲和儲存大氣中碳的能力(稱為“陸地碳匯”)會降低。

研究人員警告說，碳吸收的溫度“峰值”在某些植物中為18℃，在另一些植物中為28℃。這意味著在許多生物群落中，持續的變暖將導致光合作用下降，而呼吸頻率則呈指數增長，從而使生態系統的平衡出現了從碳匯到碳源的轉變，加速了氣候變化。

新研究分析中最令人驚訝的是，所有生態系統中光合作用的最佳溫度非常低。結合觀察到的溫度范圍內生態系統呼吸速率的增加，研究發現，溫度升高到18℃以上可能會對陸地碳匯產生不利影響。

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