https://mp.weixin.qq.com/s/oIEN2NIEQwfhnwEgT5QVNw
气候变化研究前沿 2025年09月16日
The weak land carbon sink hypothesis
近年来，全球碳循环研究中的一个核心共识是陆地生态系统扮演着重要的碳汇角色，尤其在北半球中纬度地区。这一结论长期以来得到大气反演、模型模拟和部分观测数据的支持，并被IPCC多次评估报告及全球碳计划（Global Carbon Project）所采纳。
然而，Randerson等人最近在《Science Advances》发表的综述文章《The weak land carbon sink hypothesis》提出了一个新观点，即全球陆地净碳汇可能被显著高估，其实际强度仅为以往估计的一半左右。
1 主要结果
作者通过对比2000–2019年间大气反演与遥感反演的植被碳储量变化，发现两者之间存在显著差异。遥感数据显示全球陆地碳汇年均仅为0.8 ± 0.7 Pg C，远低于全球碳计划公布的1.6 Pg C。尤其在北半球，大气反演结果显示碳汇强度为1.9 Pg C/年，而遥感估算仅为0.8 Pg C/年，差异超过两倍。这一分歧不仅揭示了当前碳汇评估中的重大不确定性，也呼吁我们对传统碳预算方法进行系统性反思。
图 1. 全球和北半球净陆地碳汇
为弥合这一差异，作者提出应对其他碳通量项进行适度调整。将海洋碳汇上调8%，化石燃料排放下调6%。这一调整后，碳预算得以闭合，且与南北CO₂梯度、大气氧趋势等独立观测更为一致。尤其值得注意的是，化石燃料排放可能存在系统性高估，其原因包括国家层面能源统计数据的不透明、政治经济因素对GDP和能源报告的影响等，这些都可能导致碳收支计算中的偏差。
图2. 基于大气反演和遥感方法得出的净陆地碳储量
作者进一步指出，当前大多数陆地生态系统模型（如CMIP6和TRENDY）模拟的植被碳积累速率显著高于遥感观测结果。模型普遍显示全球植被碳在2000–2019年间增加了15.7 Pg C，而遥感估计仅为10.1 Pg C。这种高估可能源于模型对CO₂施肥效应、养分循环、扰动机制（如火灾、干旱、病虫害）等过程的不充分表达，尤其是在碳分配、树木死亡率与土壤碳方面的模拟存在明显缺陷。
图3. 根据大气O2和CO2趋势估算的陆地和海洋碳汇
图4. 根据CMIP6模式和卫星遥感估算得出的植被碳储量
该研究强调，未来需通过多源数据融合和模型结构优化来提升碳汇估计的准确性。特别是应加强遥感与地面实测数据的结合，发展更高精度的全球生物量变化产品，并推动森林清查数据的开放与共享。此外，独立验证化石燃料排放、改进海洋碳汇估计、以及增强大气温室气体监测能力，也是减小碳预算不确定性的关键途径。
图5. 2000–2019年植被碳储量趋势的空间分布
图6. CMIP6模式中GPP和NPP对大气CO2浓度升高的响应
若“弱碳汇假说”成立，将对我们理解陆地生态系统的气候调节功能产生深远影响。这不仅意味着自然气候解决方案的实际潜力可能低于预期，也提示我们当前基于模型预测的碳汇持续性存在风险。未来需更加审慎地评估陆地碳汇在缓解气候变化中的作用，并在科学和政策层面建立更稳健、透明的碳核算框架。
2 参考文献
James T. Randerson et al. ,The weak land carbon sink hypothesis.Sci. Adv.11,eadr5489(2025). | 
发表于 
