氣候變遷導致樹木難以「呼吸」

摘要

隨著氣溫升高，加快了植物進行光呼吸的速率，透過觀察木材的光呼吸速率可以預測未來或了解過去植物呼吸的情況。

示意圖

透過光合作用，樹木從大氣中吸收二氧化碳以獲得新的生長。然而，在壓力條件下，樹木會將二氧化碳再次釋放回大氣中，這個過程稱之為光呼吸。通過全球樹木數據分析，美國賓州州立大學的研究人員證明相較於涼爽的氣候，在溫暖的氣候中樹木進行光呼吸速率會加快一倍，尤其是在水源有限的情況下。在亞熱帶氣候，當每日平均溫度超過約華氏68度並持續上升時，光呼吸的閾值被觸及，情況將更加惡化。這些發現使我們對植物在吸收或使用大氣中的碳有更深層次的認識。

目前，植物每年吸收約25%人為排放的二氧化碳，隨著氣溫的升高，該比例將可能降低，使它們難以再作為抵銷人類碳排放的解決方法。

在過去只能透過使用活的植物或保存良好的標本來測量光呼吸的速率，因此難以研究大規模或過去植物吸收碳的速率，而最新研究是透過觀察木材中甲氧基的同位素豐度變化，來追蹤樹木光呼吸的過程，藉此提供一個更全面了解植物光呼吸過程的方法。同位素就如同原子的種類，原子會因為質量的不同而具有不同的同位素。

現在研究人員已經驗證了利用木材觀察光呼吸速率的方法，用於預測樹木在未來的「呼吸」情況以及它們在過去氣候條件下的表現。研究人員未來將利用木材化石來發掘數千萬年前的植物光呼吸速率，以驗證植物光呼吸對氣候的影響隨地質年代的變化而改變的假設。【延伸閱讀】 - 【增匯】透過岩塵可以吸收45%的空氣中二氧化碳以實現淨零排放

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