氣候變暖會使得高緯度高海拔寒冷地區溫度敏感性下降更明顯
2021年4月9日，“區域綠色發展途徑”任務“農牧耦合綠色發展的資源基礎考察研究”專題中國科學院地理科學與資源研究所張憲洲研究團隊，在國際著名學術期刊《科學進展》（Science Advances）上發表了關于全球陸地生態系統應對氣候變化的敏感性的最新研究成果。中國科學院地理科學與資源研究所牛犇博士為本研究第一作者，張憲洲研究員為本研究通訊作者。
目前，隨著異質性的氣候變化的持續，全球陸地生態系統應對氣候變化的敏感性研究已成為全球變化科學研究的重點領域。生態系統呼吸的溫度敏感性（Q10）是氣候變化—碳循環反饋關系中的重要參數。已有研究表明，高緯度高海拔寒冷地區溫度敏感性更高，同時這些地區的氣候變暖也更加強烈，因此暗示了高緯度高海拔寒冷地區，例如青藏高原高寒生態系統碳排放不斷加劇的可能性。但是，Q10隨溫度變化的時空模式在氣候變暖的進程中會不會改變是未知的。
本研究收集了包括青藏高原在內的全球74個渦度相關站和54個野外實地增溫實驗數據，揭示了陸地生態系統呼吸敏感性隨溫度變化全新的時空變異規律，并對未來氣候變暖情景下陸地生態系統呼吸敏感性的空間模式做了預測。結果表明，高緯度高海拔寒冷地區生態系統雖然有顯著較高的溫度敏感性，氣候變暖后溫度敏感性的下降也更強烈（圖1），而隨著氣候變暖的持續進行，這種對溫度敏感性的下降程度在空間上的差異也會越來越小，因此未來持續的氣候變暖很可能會使全球陸地生態系統的呼吸敏感性趨同。
圖1 Q10及其時空溫度敏感性隨年均溫變化的時空模式
但是，溫度敏感性響應氣候變化在空間上的這種變異模式在大多數目前的地球系統模式中是被忽略的（圖2）。顯然，這種伴隨著增溫而表現出的溫度敏感性的強烈地下調，尤其是在高緯度高海拔寒冷地區（如青藏高原極地地區），會很大程度上緩和（并不能完全抵消，因為并未降為1.0）由于增溫而引起的碳排放預測。因此，本研究認為由于氣候變暖引起的陸地生態系統大量的碳流失需要被重新仔細評估，尤其是在青藏高原地區等高緯度高海拔寒冷地區。
圖2 機理模型（9個CMIP5模式）輸出數據驅動的Q10年均溫變化的時空動態
原文鏈接：https://advances.sciencemag.org/content/7/15/eabc7358