全球分析发现日光植物呼吸高估了25％

Eddy Covariance听起来像摇滚歌手。但事实证明，这是衡量生态系统碳交换模式的名称 - 科学家通过一个称为通量塔的大规模全球数据采集结构网络发现，这些模式可能与之前的想法明显不同。

在涡度相关，因为上世纪80年代的技术已经被用来计算碳，水，土地和大气之间的能量的半小时一次的交流-白天和黑夜，一年四季。从数据计算的算法提供了生态系统层面的光合作用和呼吸水平的代理估计。

净碳通量来自其通过植物光合作用的摄取与通过呼吸释放之间的差异。

这些塔还可以测量风和湍流，以确定每个空气来自哪里。来自美国劳伦斯伯克利国家实验室的主要作者特雷弗·基南提出了这样一个问题：“它来自大气层，是来自植被，来自那里，还是真的很近?”

以前的模型基于一个核心假设，即呼吸在整个昼夜都是相同的，除非它对温度有反应 - 例如，这导致微生物活动增加。

但是发表在“ 自然生态学与进化 ”杂志上的新测量结果证实了叶子生理学家一直在说什么：当太阳出来时，叶子的呼吸明显减少。

Keenan解释说，以前，生态系统科学家无法支持这一观察结果，“所以我们实际上只是忽略了它，并且没有将这些信息包含在我们用来估算白天呼吸的过程中。”

Keenan及其同事重新分析了全球数据库，使用改进的算法将温度与光的影响分开，以寻找呼吸日变化的证据。

他们发现目前对生态系统水平的光合作用和呼吸作出的估计误差高达25%，相当于大约10 petagrams的碳。

为了说明这一点，目前碳通量估算的偏差水平相当于每年的人为碳排放量。

“我们高估了释放的碳量，也过高估计了吸收的碳量，”Keenan说。

它不会改变循环中碳的净计算，只是贡献的来源。

“我们因错误的理由得到了正确答案，”他指出。

“但我们不知道生态系统之间的差异如何，或者是什么驱动了不同气候环境下呼吸减少的程度，因此需要进行大量研究以确定其变化和原因，以便我们建立楷模。

“这个全球网络在全球有超过1000个站点，他们每隔半小时就会对此进行一次测量，有些人已经这样做了30年。所以，这是你可以挖掘的大量信息。“

Keenan和他的团队是Berkeley的AmeriFlux管理项目的成员，该项目是全球FLUXNET网络的一部分。他们管理来自300个美国站点的数据并将其公之于众。

之前的分析，与OzFlux站点的澳大利亚科学家合作，表明二氧化碳的增加正在促使生态系统在使用水方面变得更加有效。

该网络对地球与大气之间输入和输出能量的测量也为NASA校准卫星提供了有用的数据，并确保它们能够测量他们认为的卫星。

“我认为我们拥有这些测量的全球网络真的很酷，”Keenan说。“他们正在观察一些生态系统规模的东西，你无法使用任何其他技术观察到这些东西。

“几十年来，我们采用了这种传统的科学方法，你可以去测量一些东西 - 你可以测量叶子，植物或动物或其他东西 - 然后进行计算。

“现在我们有了这种科学的网络方法，如果我们想要建立一个模型来预测整个地球的未来，我们真的可以提出我们需要回答的问题。