對抗氣候變化 草原或是緩衝

據估測， 隨著氣候變暖， 溫暖、乾燥條件下的草原將擴大生存範圍。

來自一項在美國明尼蘇達州開展的長期生態學田間試驗的資料顯示，

在溫暖和乾燥的氣候條件下， 隨著二氧化碳濃度上升， 草原能生長得更快。 該發現同長期持有的關於植入將如何應對溫室氣體的觀點相左， 並且表明草原可為對抗氣候變化提供緩衝。

這項日前發表於《科學》雜誌的研究探尋的是一個由來已久的問題：地球兩大植物群將如何應對大氣中日益上升的二氧化碳濃度。 最大的植物群被稱為碳三（C3）植物， 占所有植物種類的97%。 這些物種通過光合作用產生能量， 即利用陽光合成來自二氧化碳和水的糖。 理論上， 為這些植物提供額外的二氧化碳將加快其能量生產。

另一個所謂的碳四（C4）植物群在光合作用發生前， 利用一個兩步流程提高內部二氧化碳濃度， 從而使能量生產更加高效。

幾十年來， 科學家一直認為， C4植物不會從大氣中增多的二氧化碳受益， 因為它們已經有了動力驅動。 不過， 最新研究表明， 事實可能恰恰相反。

“目前主流的觀點是不要指望C4草原。 ”美國農業部生態學家Dana Blumenthal表示。 由於C4植物進化到可在炎熱和乾旱的條件下生長， 因此科學家一直推測， 隨著氣候變暖， 這些物種將擴大生存範圍。 如今， 研究證明， 它們還可能從大氣中吸收更多二氧化碳。

最新發現來自“生物多樣性、二氧化碳和氮”（BioCON）試驗。 從1997年開始， 研究人員在明尼蘇達州明尼阿波里斯市北部約50公里的88個露天場地上種植了C3和C4植物。 隨後， 該團隊向一些場地泵入足夠的二氧化碳， 從而將其在大氣中的平均濃度增至百萬分之550——約是工業時代之前大氣中二氧化碳濃度的兩倍。

在最初12年裡， 暴露於額外二氧化碳的C4植物生長速率並未增加。 不過， 在接下來的8年間， 該植物群的表現超過了未在高二氧化碳環境中生長的C4植物。

目前尚不明確這為何會發生。 但科學家認為， 隨著二氧化碳濃度上升， 這些植物可用的氮也在增加。 而氮是對光合作用至關重要的必需營養物質。 一種可能性是土壤微生物成分的變化驅動了氮的增加。

科學家曾認為， 當暴露於較高濃度二氧化碳時， 森林可能生長得更快。 但最新試驗並未證實這一點。 當C3植物暴露於較高二氧化碳濃度時， 其生長速率會在一段時間內增加， 但最終這些植物受到了諸如氮和磷等營養物質可用性有限的阻礙。