由於氣候變化，使土壤過度通風，可能更熱

外面很熱，甚至連土壤都在過度通風。根據(8月1日)發表在《自然》上的一項新研究，地球土壤中儲存的二氧化碳(CO2)大約是大氣中漂浮的二氧化碳的兩倍，並且在過去的幾十年里，地下溫室氣體以顯著增加的速度泄露出去。根據來自世界各地生態系統的2000多個氣候數據來源，一個土壤科學家小組發現，在短短25年里，地球土壤中釋放的二氧化碳量在全球範圍內增加了約1.2%——你可以把這歸咎於炎熱、飢餓的微生物。華盛頓州西北太平洋國家實驗室的土壤科學家也是研究合著者Vanessa Bailey說：討論的是大量的碳，微生物對世界產生了巨大的影響，很難在如此大的範圍內衡量。

地球的呼吸

當然，塵土實際上並不會呼吸，但當微小的地下生物幫助釋放儲存在植物根部、枯葉和其他自然碎屑中的二氧化碳時，它看起來就像是這樣。飢腸轆轆的微生物會把儲存在這種植物體內可口的碳吞噬掉，然後釋放出二氧化碳作為這種食物的自然副產品，就像你在深呼吸後呼氣時所做的那樣。這一過程被稱為「土壤呼吸」，它是光合作用的一個重要補充——植物將二氧化碳、水和光轉化為能量的過程——幫助維持世界各地的生態系統運轉正常。但最近，研究人員發現，隨著全球氣溫上升，土壤中的微生物釋放二氧化碳的速度比植物再次吸收二氧化碳的速度還要快。先前的研究表明，樹根和某些微生物在較高的溫度下呼吸更頻繁(直到某一時刻，當高溫導致生物體完全停止工作時)。

地球土壤所含的二氧化碳大約是地球大氣的兩倍，而且它的逃逸速度越來越快。圖片：Getty

但直到現在，人們才在全球範圍內研究了呼吸作用增加的確切影響。為了更好地了解全球氣溫上升與土壤呼吸之間的潛在聯繫，馬里蘭大學帕克分校(University of Maryland, College Park)聯合全球變化研究所(Joint global Change Research Institute)的本·邦德·蘭伯蒂(Ben Bond-Lamberty)領導的一個研究小組研究了兩項大型全球自然調查數據：全球土壤呼吸資料庫(global soil respiratory Database)和FLUXNET，它們共同從多個生態系統的2000多個來源的網路中收集土壤、溫度、溫度、降雨量和其他數據。數據顯示，全球土壤呼吸速率在1990年至2014年的25年間增長了大約1.2%。大部分的生長是由於微生物作用的增加；地球土壤中的微小生物正在從地球表面釋放越來越多的溫室氣體。

喘氣的大地

雖然1.2%的增長看起來並不明顯，但研究人員明確表示，即使是適度的變化，也代表著在相對較短的時間內，「大規模」的生態系統轉變。雖然這種微生物吞雲吐霧的全部影響很難估計，但所有這些額外的二氧化碳可能會在未來幾年裡形成一個不斷加劇的循環，即大氣變暖和土壤呼吸。邦德-蘭伯蒂在聲明中說：由於氣候變暖，碳循環的其他組成部分可能會做出反應，這些土壤變化可能會由於反饋循環而導致更高的溫度。

全球各地的土壤都在應對氣候變暖，而氣候變暖反過來又能將更多的碳轉化為二氧化碳，從而進入大氣層。研究人員指出：這項研究有幾個局限性，調查的數據主要來自對北半球的研究，只包括對北極高緯度地區和熱帶地區的零星研究，因此不能代表地球土壤的完整圖景。在像這樣的觀察性研究中，很難找出原因和影響，因此需要對世界各地的生態系統進行進一步的分析。

博科園-科學科普｜參考期刊《nature》｜文：Brandon Specktor/Live Science，doi.org/10.1038/s41586-018-0358-x

博科園-傳遞宇宙科學之美

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！