全球暖化是由於溫室氣體在大氣的濃度升高，引發溫室效應導致大氣和海洋因溫度上升而導致氣候變化的現象。除人為活動造成大量的碳排放外，自然界中也充滿許多可能造成碳排增加的因素，舉例而言，由巴拿馬史密森尼熱帶研究所(Smithsonian Tropical Research Institute，簡稱STRI)、英國愛丁堡大學(University of Edinburgh)等機構組成的研究團隊便發現，土壤溫度越高將釋放出越多的碳到大氣中。 　　研究團隊發現，大氣溫度的上升將導致原本儲存在土壤中的碳逐漸釋放到大氣中，這個現象將使大氣的溫室氣體濃度再次上升，逐漸提升全球暖化的程度。研究團隊以具有溫度梯度變化的山區進行實驗，將平地採集的土壤分別放置在高山(即低溫)及平地(即高溫)的共4處樣區，藉由3,000公尺的海拔變化中，觀察土壤、土壤微生物在其中的變化，並記錄碳排放的多寡。研究發現，當溫度變高時，環境微生物及酵素等活性將會提高，這也導致土壤的碳排放量將因此提高，進而形成土壤碳排影響大氣溫度，大氣溫度又再次影響土壤碳排的正回饋循環(positive feedback loop)現象。研究團隊認為這樣的正向循環現象恐將是導致全球逐漸暖化的主要原因之一。【延伸閱讀】巴黎協定5週年！聯合國籲各國 進入「氣候緊急狀態」 　　研究團隊的這項發現證實正回饋循環現象恐將是導致全球暖化的主因，研究團隊也希望未來能針對低地熱帶林等樣區在內，加入更多田間研究，以完備整個理論。 　　該研究由英國國家自然環境研究委員會(Natural Environment Research Council，簡稱NSRC)、澳洲研究委員會(Australian Research Council)、歐盟研究委員會(European Research Council)等單位的計畫資助，相關研究成果已發表在<Ecology Letters>。

碳排放是造成全球暖化的主因之一，除了增加行光合作用固定大氣二氧化碳的植物的做法外，鮮少人意識到地表下的土壤結構及組成同為減緩全球暖化的重要關鍵。美國密西根州立大學(Michigan State University)的最新研究發現，由不同物種所構成的作物系統(cropping system)將會影響地表下土壤顆粒孔隙生成的大小，進而改變土壤碳儲存的能力。 　　密西根州立大學的研究團隊將農地依作物類型及用途分成5大作物系統，再利用X射線微斷層掃描技術(X-ray micro-tomography)判斷土壤顆粒之間的孔隙大小與結構，並以微酵素圖譜(micro-scale enzyme mapping)檢測不同孔隙大小所含的微生物酵素活性。在歷時長達9年的研究後，研究團隊找出在生物與環境交互作用下，影響碳物質循環的重要證據。研究團隊發現，有別於以往學界所認為影響土壤碳儲存能力的關鍵，並非由土壤顆粒聚集的型式(cluster of soil particles)所造成，而是在於土壤顆粒間生成的孔隙大小及結構。 　　除此之外，研究也發現具有生物多樣性高的作物系統，通常伴隨較複雜的根系及微生物相，並生成較多適合碳儲存的孔隙。即多種植物組成的作物系統通常也意味著地表下可儲存較多的碳。研究團隊推論，這樣的原因是因不同大小孔隙會影響土壤微生物的生長及活性，透過微酵素圖譜分析其中的酵素活性可以發現，土壤顆粒間孔隙介於30-150微米是微生物生長的良好微環境，在這樣的情況下可檢測到較高的生物酵素活性。 　　簡而言之，未來農業經營若希望朝向增加土壤碳含量的目標前進，可先從增加地表植物的多樣性開始。研究團隊也建議可藉由作物育種的方式，培育出具特定特徵的根系品種，種植後藉此增加土壤內的碳含量。【延伸閱讀】新型螢光生物感測器可以檢測水和土壤樣本中的嘉磷塞除草劑 　　該研究可望改變人們以往的認知，透過長年的研究闡述生物多樣性與土壤碳儲存能力之間的關聯性及重要性，並進而應用在對抗全球暖化等全球議題上。 　　該研究由美國國家科學基金會(National Science Foundation)、美國能源部(U.S. Department of Energy)等單位資助，相關研究成果已發表在<Nature Communications>。