DRI地球和生态系统科学部教授杰伊·阿隆说:“这是在完整的生态系统中,首次定量地追踪探测了反常高温年份二氧化碳的吸收和释放。这个在几年内仍有影响的‘滞后’反应提醒我们,在全球二氧化碳的保存中起重要作用的生态系统相当脆弱。”
生态系统中的植物和土壤帮助调整大气中二氧化碳的数量。植物需要二氧化碳来维持生命,并且它们在春天和夏天时会吸收更多的二氧化碳以利于成长,它们在叶子、茎部和根部存储碳。当植物死亡时,这些存储的碳会被运送到土壤,重新回到大气中,如果土壤中的细菌以死亡植物为生,这些细菌也会释放二氧化碳。
DRI的“生态细胞”装置让科学家能够对密闭的生态系统进行控制。他们不仅能够一年年地制造出同样的大气温度环境,而且也能独立地控制每个“试验田”中的土壤温度,而土壤温度是加强试验结果的生态学相关性的关键特征。科学家使用该设备追踪在正常温度年份和非正常温度年份植物和土壤中吸收和失去水的数量。
科学家发现,暴露在反常温度变化年份的生态系统,在接下来的至少两年内,存在着二氧化碳吸收减少的情况,这些生态系统只能保存暴露在普通温度下的“试验田”所能保存二氧化碳量的1/3。
研究报告的另一位作者保罗·沃博格说:“在温度反常高的年份,二氧化碳的吸收减少,主要是因为植物的生产率下降,导致了干旱。在接下来的几年内,二氧化碳的减少是因为湿度变化,导致土壤微生物死亡,同时释放出二氧化碳引起的。”
莱斯大学生态和环境生物学教授詹姆士·科尔曼说:“我们的发现证实,生态系统对于气候改变做出的反应比我们以前所了解的要复杂得多。以前,我们的结论仅仅建立在传统的实验和观测上,现在,我们的结论能够为制订科学的碳政策提供新的信息。”