인간은 화석 연료를 연소함으로써 대기 중 이산화탄소 농도를 급격히 높이고 있으며, 이는 지구 온도를 상승시키고 있습니다. 하지만 모든 이산화탄소가2 석탄, 석유, 가스 연소로 인해 방출된 탄소는 대기 중에 머물러 있습니다. 현재 인간 활동으로 발생하는 탄소 배출량의 약 25%는 식물에 흡수되고, 비슷한 양의 탄소가 바다로 흘러들어갑니다.
위험한 수준의 기후 변화를 피하면서 화석 연료를 얼마나 더 많이 태울 수 있는지 알기 위해서는 이러한 "탄소 흡수원"이 미래에 어떻게 변할 것인지 알아야 합니다. 새로운 연구 Sun 박사와 동료 연구진이 주도하여 미국 국립과학원 회보에 발표한 연구에 따르면, 토지가 우리가 생각했던 것보다 약간 더 많은 탄소를 흡수할 수 있다고 합니다.
하지만 위험한 기후 변화를 피하기 위해 얼마나 빨리 탄소 배출량을 줄여야 하는지에 대한 의미 있는 변화는 없습니다.
모델은 CO를 과대평가합니다2
새로운 연구에 따르면 지난 110년 동안 일부 기후 모델이 COXNUMX 양을 과대 예측한 것으로 추정됩니다.2 대기 중에 약 16% 정도 남아 있습니다.
모델은 대기가 무엇을 하고 있는지 알려주기 위해 설계된 것이 아닙니다. 이것이 바로 관찰의 목적이며, 관찰은 CO가 무엇인지 알려줍니다.2 대기 중 이산화탄소 농도는 현재 396ppm(백만분의 118)을 넘으며, 산업화 이전 시대에는 약 XNUMXppm에 달합니다. 이러한 대기 관측 결과는 실제로 탄소 순환을 측정하는 가장 정확한 방법입니다.
하지만 변화의 원인을 이해하고 미래를 탐구하는 데 사용되는 모델은 종종 관측 결과와 완벽하게 일치하지 않습니다. 이번 새로운 연구에서 저자들은 일부 모델이 이산화탄소를 과대평가하는 이유를 설명할 수 있을 것으로 보입니다.2 대기 중.
나뭇잎을 바라보며
식물은 공기 중의 이산화탄소를 흡수하고, 이를 물과 빛과 결합하여 탄수화물을 만듭니다. 이 과정을 광합성이라고 합니다.
CO로서 잘 확립되어 있습니다2 대기 중 농도가 증가하면 광합성 속도가 증가합니다. 이를 CO2 수정 효과.
하지만 새로운 연구는 모델이 광합성을 시뮬레이션하는 방식이 정확하지 않을 수 있음을 보여줍니다. 그 이유는 CO2의 영향 때문입니다.2 식물의 잎 내부를 돌아다닙니다.
모델은 CO를 사용합니다2 식물 잎 세포 내부의 소위 기공 하부 공동에 농도를 가하여 광합성의 CO2 농도 증가에 대한 민감도를 높입니다.2하지만 이는 정확하지 않습니다.
새로운 연구에 따르면 CO2 실제로 식물의 엽록체(광합성이 실제로 일어나는 식물 세포의 작은 방) 내부에서는 농도가 더 낮습니다. 이는 CO2가2 엽록체에 들어가려면 일련의 추가 막을 통과해야 합니다.
이는 광합성이 낮은 CO2에서 일어난다는 것을 의미합니다.2 모델이 가정하는 것보다 더. 하지만 직관에 반하는 것은, 광합성이 이산화탄소 농도 증가에 더 민감하게 반응하기 때문입니다.2 낮은 농도에서는 식물이 더 많은 CO를 제거합니다.2 모델이 보여주는 것보다 배출량이 증가하는 데 대응하여.
광합성은 CO2가 증가함에 따라 증가합니다.2 농도는 증가하지만 일정 지점까지만 증가합니다. 어느 지점에서 더 많은 CO2 광합성에는 아무런 영향을 미치지 않으며, 광합성은 그대로 유지됩니다. 포화 상태가 됩니다.
그러나 잎 내부의 농도가 낮으면 이 포화점이 지연되고 광합성의 성장이 더 높아지므로 더 많은 CO가 발생합니다.2 식물에 의해 흡수됩니다.
새로운 연구에 따르면 CO 문제를 고려할 때2 잎의 확산도, 모델화된 CO의 16% 차이2 대기 중에서는 실제 관찰이 사라집니다.
잎 단위 구조의 복잡성을 지구 시스템의 기능과 연결하는 훌륭하고 깔끔한 과학적 연구입니다. 우리는 기후 모델에서 광합성을 모델링하는 방식을 재검토하고, 새로운 연구 결과를 바탕으로 더 나은 방법이 있는지 검토해야 할 것입니다.
이것이 CO의 양을 얼마나 바꾸나요?2 땅이 흡수하는가?
이 연구는 일부 기후 모델이 식물이 저장하는 탄소량을 과소평가하고, 결과적으로 대기 중으로 방출되는 탄소량을 과대평가한다는 것을 시사합니다. 육지 흡수원은 조금 더 클 수 있지만, 아직 얼마나 큰지는 알 수 없습니다.
토지 흡수원이 더 나은 역할을 한다면, 주어진 기후 안정화를 위해 탄소 감축을 조금 덜 해야 한다는 것을 의미합니다.
하지만 광합성이 이루어져서야 진정한 탄소 흡수원이 생겨서 실제로 탄소를 장기간 저장할 수 있게 되기까지는 엄청나게 오랜 시간이 걸립니다.
모든 CO의 약 50%2 광합성에 의해 흡수된 물질은 식물 호흡을 통해 곧 대기로 다시 돌아간다.
남은 것 중 90% 이상은 토양 속의 미생물 분해나 그 후 몇 개월에서 몇 년에 걸쳐 화재와 같은 교란을 통해 대기로 돌아갑니다. 남는 것은 토양 흡수원입니다.
좋은 소식이지만, 자만할 때가 아니다
이 연구는 드물고 환영할 만한 좋은 소식이지만, 맥락을 고려하여 살펴볼 필요가 있습니다.
토지 흡수원은 불확실성이 매우 크며, 이는 잘 정량화되어 있으며, 그 이유는 여러 가지입니다.
일부 모델은 이 세기 내내 토지가 더 많은 탄소를 흡수할 것이라고 제시하고, 일부는 어느 시점까지 토지가 더 많은 탄소를 흡수할 것이라고 예측하며, 또 다른 모델은 토지가 탄소를 방출하기 시작하여 흡수원이 아닌 배출원이 될 것이라고 예측합니다.
그 이유는 여러 가지가 있으며, 영구 동토층의 해빙이 대규모 탄소 저장소에 어떤 영향을 미치는지, 영양소 부족으로 인해 육지 흡수원의 추가 확장이 제한될 수 있는지, 그리고 지구 온난화로 인해 화재 체제가 어떻게 변할 수 있는지에 대한 정보가 부족하기 때문입니다.
이러한 불확실성을 합치면 잎 CO의 가능한 효과보다 몇 배나 더 큽니다.2 확산. 결론은 인간이 앞으로 수 세기 동안 기후 시스템에 어떤 일이 일어날지 완전히 통제할 수 있다는 것이며, 온실가스 배출에 대한 우리의 대응이 기후 시스템의 궤적을 크게 좌우할 것이라는 것입니다.
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저자에 관하여
펩 캐나델은 CSIRO 해양 및 대기 플래그십(Oceans and Atmosphere Flagship) 소속 연구 과학자이자, 탄소 순환, 기후, 그리고 인간 활동 간의 상호작용을 연구하는 국제 연구 프로젝트인 글로벌 탄소 프로젝트(Global Carbon Project)의 상임이사입니다. 그는 탄소 및 메탄 순환의 지구 및 지역적 측면, 지구 탄소 풀의 크기와 취약성, 그리고 기후 안정화 경로를 연구하는 협력적이고 통합적인 연구에 집중하고 있습니다. 그는 지구 생태학 및 지구 시스템 과학 분야에서 논문을 발표하고 있습니다. http://goo.gl/Ys7vdF
공개 진술 : 펩 캐나델은 호주 기후 변화 과학 프로그램으로부터 자금 지원을 받았습니다.
추천 도서 :
온난화 세계의 위험, 불확실성, 경제 : 기후 카지노
William D. Nordhaus. (출판사 : Yale University Press, 10 월 2013)
William Nordhaus는 기후 논쟁을 둘러싼 모든 중요한 문제를 통합하여 관련된 과학, 경제, 정치 및 지구 온난화의 위험을 줄이는 데 필요한 단계를 설명합니다. 모든 관심있는 시민이 접근 할 수있는 언어를 사용하고 공정하게 다른 관점을 제시하기 위해주의를 기울인 그는 문제를 처음부터 끝까지 논의합니다. 처음부터 온난화가 개인 에너지 사용에서 시작되는 곳부터 끝까지 사회가 규정이나 세금을 사용하는 곳까지 또는 기후 변화의 원인이되는 가스 배출을 늦추기위한 보조금. Nordhaus는 교토 의정서와 같은 초기 정책이 이산화탄소 배출을 늦추지 못한 이유, 새로운 접근 방식이 어떻게 성공할 수 있는지, 어떤 정책 도구가 배출을 가장 효과적으로 줄일 수 있는지에 대한 새로운 분석을 제공합니다. 요컨대, 그는 우리 시대의 정의 문제를 명확히하고 지구 온난화의 궤도를 늦추기위한 다음 중요한 단계를 제시합니다.
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