陆地生态系统光合作用或总初级生产力（GPP）是生物圈中最大的碳通量，但其全球规模和时空动态仍然不确定。历史上全球年均GPP被认为约为120 PgC/年，比通过氧-18同位素和土壤呼吸推断出的GPP少约30-50 PgC/年。这种差异是预测气候-碳循环反馈的不确定来源。
本研究通过羰基硫（COS或者OCS）来推断GPP，COS是一种用于追踪二氧化碳从环境空气通过气孔和叶肉层扩散到叶绿体的新型示踪剂。研究表明，明确表示叶肉扩散对准确量化植物对COS吸收的时空动态至关重要。通过估算植物对COS的吸收，本研究估算的全球GPP为157（±8.5）PgC/年，这与从氧-18（150-175 PgC/年）和土壤呼吸得到的估算一致，且置信度更高。本研究估算的全球GPP高于基于卫星光学观测的估算（120-140 PgC/年），该估算通常用于地球系统模型的基准。这个差异主要发生在泛热带雨林地区，并得到了地面测量的支持，表明热带地区的生产力高于卫星估算的GPP产品。由于GPP是陆地碳汇的主要决定因素，可能会影响气候轨迹，本研究为理解和预测碳-气候反馈提供了生理基础。
实测与模拟的COS通量变化
不同植被类型的基于隐式和显式叶肉电导率模拟COS通量对比
不同方法模拟的GPP对比
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-024-08050-3
