决定陆地固碳能力的净生态系统交换量（NEE）很大程度上受到气候变化的控制，并呈现出逐年大幅波动的趋势。极端暖流频率和强度的增加如何影响净生态系统交换量的变化，目前仍不清楚。在本文中，作者使用了来自大气二氧化碳反演、地球系统模型、涡度-协方差数据驱动方法和气候数据集的多个NEE数据集，分析表明，过去 40 年的极端变暖事件削弱了陆地生态系统的固碳能力，尤其是在热带地区（削弱比例为81% ± 48%）。其根本原因在于，与陆地生态系统呼吸作用相比，总初级生产力呈压倒性下降趋势。此外，陆地固碳能力减弱是从受温度或土壤湿度控制过渡到受水汽压不足控制，而这与极端暖流强度的增加有关。本文研究结果表明，极端暖流威胁着陆地生态系统的全球固碳功能。因此，在未来气候预测中，应更多地关注极端变暖现象强度增加的演变。
图1 1981-2020年间极端变暖的时空格局。a, 极端变暖事件的频率 (WEF,dyr-1), b，CRUNCEP (1981-2016), ERA5 (1981-2020) 和 GSOD (1981-2020) 三个数据库记录的极端暖流强度的原位观测数据。c和d下方的插图表示显著性水平P< 0.05 的区域。插图中的数字代表具有统计学意义的像素比例。
图2 极端变暖时期与非极端变暖时期近地环境变化趋势差异的比较。
图3 极端变暖时期与非极端变暖时期碳通量变化趋势差异的比较。GPP：总初级生产力；TER：陆地生态系统呼吸碳排放。
图4 极端变暖时期与非极端变暖时期气候对碳通量控制的空间模式。TEMP：地表温度；SM：土壤湿度, SW：短波辐射；VPD：水汽压不足。
Yuan, X., Chen, X., Ochege, F.U. et al. Weakening of global terrestrial carbon sequestration capacity under increasing intensity of warm extremes. Nat Ecol Evol (2024).
