地球上の植物の炭素吸収と循環に関する放射性炭素の証拠
Heather D Graven1, Hamish Warren1, Holly K Gibbs2
1Department of Physics, Imperial College London, London, UK.
まとめ
地球上の植生と土壌は人間の二酸化炭素排出量の約30%を吸収します 現在のモデルでは この吸収を過小評価しており 植物の炭素貯蔵は かつて考えられていたよりも 脆弱である可能性があることを示唆しています
科学分野:
- 環境科学
- 気候科学
- エコロジー
背景:
- 地球上の生態系は,大気中の二酸化炭素 (CO2) の排出量の重要な部分を吸収し,大気中のCO2レベルを調節する上で重要な役割を果たします.
- しかし,植生と土壌による炭素吸収の正確なメカニズムと大きさは,大規模な炭素交換プロセスの不確実性のためによく理解されていません.
- 核爆弾の実験から得られた放射性炭素 (14C) は,炭素循環を研究するためのユニークなトレーサーを提供します.
研究 の 目的:
- 地上植物の炭素循環モデルの精度を評価し改善する.
- 植物の炭素貯蔵の能力と脆弱性を再評価する.
- 純一次生産性 (NPP) の更新された見積もりを提供すること.
主な方法:
- 1960年代の原子爆弾実験から 放射性炭素を採取した
- 地上植物の炭素循環を分析するために高度なモデルシミュレーションを使用した.
- 植物の炭素貯蔵量と生産性の動向に関する既存の制約と統合された結果
主要な成果:
- 最先端の植生モデルでは 植生生体内の放射性炭素の蓄積を過小評価しています
- 現在のモデルでは 純一次生産性 (NPP) が過小評価されていて,現在のNPPは年間少なくとも80ペタグラムの炭素を排出すると見積もられている.
- 現在のモデル (43-76 PgC/年) から予測されるNPPの範囲は,放射性炭素データによって示唆されるより著しく低い.
結論:
- 炭素循環のダイナミクスを正確に捉えるには 既存の植生モデルを改良する必要があります
- 地球上の植生が人為的な炭素を貯蔵する能力は過大評価されていて,この貯蔵は潜在的により短命で脆弱である.
- 改訂された見積もりは,地球上の炭素循環における地上の生態系の重要な役割を強調し,かなり高い原子力発電所を示唆しています.
さらに関連する動画
11:19Measuring Carbon-based Contaminant Mineralization Using Combined CO2 Flux and Radiocarbon Analyses
Published on: October 21, 2016
11.9K
08:12Characterization, Quantification and Compound-specific Isotopic Analysis of Pyrogenic Carbon Using Benzene Polycarboxylic Acids BPCA
Published on: May 16, 2016
15.4K
関連する概念動画
The Carbon Cycle
37.2K
Carbon is the basis of all organic matter on Earth, and is recycled through the ecosystem in two primary processes: one in which carbon is exchanged among living organisms, and one in which carbon is cycled over long periods of time through fossilized organic remains, weathering of rocks, and volcanic activity. Human activities, including increased agricultural practices and the burning of fossil fuels, has greatly affected the balance of the natural carbon cycle.
37.2K
Radioactive Decay and Radiometric Dating
33.8K
Radioactivity is a spontaneous disintegration of an unstable nuclide and is a random process, as all the nuclei in the sample do not decay simultaneously. The number of disintegrations per unit time is called the activity (A), which is directly proportional to the number of nuclei in the sample. The decay constant (λ) is an average probability of decay per nucleus in unit time.
33.8K
Global Climate Change
24.3K
Throughout its ~4.5 billion year history, the Earth has experienced periods of warming and cooling. However, the current drastic increase in global temperatures is well outside of the Earth’s cyclic norms, and evidence for human-caused global climate change is compelling. Paleoclimatology, the study of ancient climate conditions, provides ample evidence for human-caused global climate change by comparing recent conditions with those in the past.
24.3K
The Calvin Benson Cycle
4.5K
Ribulose 1,5- bisphosphate carboxylase/oxygenase (RuBisCo) is a critical enzyme that catalyzes carbon dioxide assimilation during photosynthesis. However, it is an inefficient enzyme, having an extremely slow catalytic rate. A typical enzyme can process about a thousand molecules per second; however, RuBisCo fixes only around three-carbon dioxides per second. Photosynthetic cells compensate for this slow rate by synthesizing very high amounts of RuBisCo, making it the most abundant single...
4.5K
What are Biogeochemical Cycles?
31.4K
The most common elements in organic molecules, carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, sulfur, and phosphorus, are only available in the ecosystem in limited amounts. Therefore, these nutrients must be recycled through both biotic and abiotic components of the ecosystem, in processes generally called biogeochemical cycles.
31.4K
The Fossil Record
25.1K
The fossil record documents only a small fraction of all organisms that have ever inhabited Earth. Fossilization is a rare process, and most organisms never become fossils. Moreover, the fossil record only exhibits fossils that have been discovered. Nevertheless, sedimentary rock fossils of long-lived, abundant, hard-bodied organisms dominate the fossil record. These fossils offer valuable information, such as an organism's physical form, behavior, and age. Studying the fossil record helps...
25.1K
