劳拉·斯特雷夫，美国宇航局戈达德太空飞行中心 世界地图显示了1982年至2016年全球初级生产力总量(GPP)的变化，这是碳吸收的一个指标
每个点表示具有统计显著趋势的区域
信用:NASA/尼玛·马达尼 更多的植物和更长的生长季节使阿拉斯加、加拿大和西伯利亚的部分地区变成了更深的绿色
一些研究将北极绿化转化为更大的全球碳吸收
但是新的研究表明，随着地球气候的变化，北极植物吸收碳量的增加被热带植物吸收碳量的相应减少所抵消
位于马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心全球建模和同化办公室(GMAO)的科学家罗尔夫·赖克尔说:“这是我们对未来碳吸收的新看法。”
赖歇尔是一项研究的作者之一，该研究发表于12月
17在AGU高级研究所，它将美国国家海洋和大气管理局(诺阿)高级甚高分辨率辐射计35年来的卫星观测与计算机模型相结合，包括美国航天局现代研究和应用回顾分析第二版(MERRA-2)的水限制数据
综上所述，这些数据提供了一个更精确的全球“初级生产力”的估计值——衡量1982年至2016年间植物通过光合作用将二氧化碳和阳光转化为能量和氧气的能力
北极收获和热带损失 寒冷的北极地区的植物生产力受到长期寒冷的限制
随着温度的升高，这些地区的植物能够生长得更密集，延长它们的生长季节，导致光合活性的整体增加，随后在35年的时间跨度内该地区吸收更多的碳
然而，大气碳浓度的增加还产生了其他一些连锁效应
值得注意的是，随着碳的增加，全球气温上升，热带地区的大气变得更加干燥(那里植物的生产力受到水资源的限制)
最近亚马逊雨林的干旱和树木死亡率上升就是一个例子，赤道附近陆地的生产力和碳吸收在北极绿化发生的同时下降，抵消了对全球生产力的任何净影响
向生产力模型添加卫星 以前的模型估计表明，北极植物生产力的提高可以部分补偿人类活动释放的大气碳，如化石燃料的燃烧
但是这些估计依赖于计算植物生产力的模型，该模型基于植物以给定的效率进行光合作用(转化碳和光)的假设
事实上，许多因素会影响植物的生产力
包括来自高级甚高分辨率辐射计的卫星记录，为科学家提供了全球光合植物覆盖的一致测量，并有助于解释以前的模型没有捕捉到的可变事件，如害虫爆发和森林砍伐
这些会影响全球植被覆盖和生产力
加州帕萨迪纳美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的尼玛·马达尼是这项研究的主要作者，他还包括蒙大拿大学的科学家
“但是我们使用了一种改进的遥感模型来更好地观察生态系统生产力的变化
“这个模型使用了一种增强的光利用效率算法，该算法结合了多个卫星对光合植物覆盖和地表气象等变量的观测
“卫星观测至关重要，尤其是在我们的实地观测有限的地区，这就是卫星的魅力所在，”马达尼说
“这就是为什么我们在工作中尽可能多地使用卫星遥感数据
" 直到最近，卫星记录才开始显示出生产力转移的这些新兴趋势
根据赖歇勒的说法，“建模和观测结合在一起，我们称之为数据同化，才是真正需要的
“卫星观测训练模型，而模型可以帮助描述地球系统的联系，例如在北极和热带观察到的相反的生产力趋势
棕色是新的绿色 卫星数据还显示，水资源的限制和生产力的下降并不局限于热带地区
最近的观察表明，北极的绿化趋势正在减弱，一些地区已经在经历褐化
“我不认为我们必须再等35年才能看到水资源限制也成为北极的一个因素，”赖克尔说
我们可以预计，未来气温的上升将降低北极和北方生物群落的碳吸收能力
马达尼说，高纬度地区的北极北部地区曾经包含受温度限制的生态系统，现在正在演变成像热带地区一样受水资源限制的地区
全球生产力模式的这些持续变化可能会影响许多植物和动物，改变整个生态系统
这会影响不同物种的食物来源和栖息地，包括濒危野生动物和人类
这项研究产生的数据可在以下网址公开获取
org/10
3334/ORNLDAAC/1789
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