植物によるカルボニル硫化物の吸収から推論された地上の光合成
Jiameng Lai1, Linda M J Kooijmans2, Wu Sun3
1School of Integrative Plant Science, Cornell University, Ithaca, NY, USA.
Nature
|October 16, 2024
まとめ
地球上の光合成,または総一次生産 (GPP) は,現在,以前の推定値よりも157PgC年−1と推定されています. この新しい GPP 値は,カルボニル硫化物を使って得られ,炭素循環フィードバックと熱帯林の生産性の理解を向上させます.
科学分野:
- 生地化学のサイクル
- 植物生理学
- 気候科学
背景:
- 地球上の光合成,または総一次生産 (GPP) は最大の炭素流量ですが,そのグローバルな規模と動態は不確実です.
- 既存のGPPの推定値は異なるが,酸素同位体と土壌呼吸から推論されたものより著しく低いため,気候-炭素サイクルフィードバックの予測に不確実性が生じる.
- 衛星ベースのGPP推定は,地球システムモデルベンチマークに使用されますが,熱帯林の生産性を過小評価することがあります.
研究 の 目的:
- カーボニル硫化物をCO2拡散のトレーサとして使用して,グローバルGPPを推論するための新しい方法を開発する.
- 現在のGPPの見積もりにおける不一致を解決し,地球規模の炭素フロースの定量化精度を向上させる.
- 炭素-気候フィードバックの理解と予測のためのより堅固な生理学的基盤を提供するためです.
主な方法:
- カーボニル硫化物 (COS) を環境空気から葉のクロロプラストへのCO2拡散のための革新的なトレーサーとして利用した.
- カーボニル硫化物の吸収ダイナミクスを正確に定量化するためにモデルにメソフィルの拡散を明示的に組み込んだ.
- カーボニル硫化物の推定植物の摂取量に基づいた推定総GPP
主要な成果:
- 酸素-18同位体と土壌呼吸の推定値と整合した157 (±8.5) PgC yr−1の世界的な現代的なGPPを推論した.
- このGPP値は,衛星光学観測による推定値 (120-140 PgC yr−1) よりも高い.
- この差異は主に熱帯雨林にみられ,衛星データによって示されたより高い生産性を示し,地上測定によって裏付けられています.
結論:
- カーボニル硫化物トレーサー法により,より確実で正確なグローバルGPPの推定が得られます.
- 熱帯雨林は,現在の衛星ベースのGPP製品よりも生産性があるかもしれません.
- 地球上の炭素吸収源と気候の軌道の理解と予測を進めるには,正確なGPPの定量化が不可欠です.
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