Climate Change Mitigation: Cog ntoo hauv Artic Worsens Ntiaj Teb Tsov Rog

Kev txum tim hav zoov thiab cog tsob ntoo yog ib lub tswv yim zoo rau kev txo cov kev hloov huab cua. Txawm li cas los xij, siv Txoj hauv kev no hauv arctic ua rau ua kom sov thiab ua rau muaj kev cuam tshuam rau kev hloov pauv huab cua. Qhov no yog vim hais tias tsob ntoo kev pab txo albedo (los yog xav txog ntawm tshav ntuj) thiab ua rau kom qhov tsaus ntuj nti uas ua rau net warming (vim cov ntoo nqus cua sov los ntawm lub hnub ntau tshaj daus). Tsis tas li ntawd, kev cog ntoo kuj cuam tshuam cov pa roj carbon ntawm cov av arctic uas khaws cov pa roj carbon ntau dua li txhua cov nroj tsuag hauv ntiaj teb. Yog li ntawd, kev hloov huab cua hloov mus kom ze yuav tsum tsis tas yuav tsum tau tsom rau carbon. Kev hloov pauv huab cua yog hais txog lub ntiaj teb lub zog sib npaug (net ntawm lub hnub ci zog nyob hauv huab cua thiab hnub ci zog tawm hauv huab cua). Tus nqi ntawm lub tsev cog khoom gases txiav txim siab npaum li cas cov cua sov khaws cia hauv lub ntiaj teb huab cua. Nyob rau hauv cov cheeb tsam arctic, nyob rau hauv siab latitudes, albedo nyhuv (xws li, kev xav ntawm lub hnub rov qab mus rau hauv qhov chaw yam tsis tau hloov mus rau hauv tshav kub) yog ib qho tseem ceeb (tshaj li cov nyhuv tsev cog khoom vim atmospheric carbon cia) rau tag nrho cov zog tshuav. Yog li ntawd, tag nrho lub hom phiaj ntawm kev qeeb ntawm kev hloov pauv huab cua yuav tsum muaj txoj hauv kev holistic.   

Nroj tsuag thiab tsiaj tsis tu ncua tso carbon dioxide (CO₂) nyob rau hauv huab cua los ntawm kev ua pa. Qee qhov xwm txheej ntuj xws li hluav taws kub hnyiab thiab hluav taws kub tawg kuj tso CO₂ hauv huab cua. Kev sib npaug hauv atmospheric CO₂ yog tswj hwm los ntawm cov pa roj carbon monoxide tsis tu ncua los ntawm cov nroj tsuag ntsuab nyob rau hauv muaj hnub ci los ntawm photosynthesis. Txawm li cas los xij, tib neeg kev ua ub no txij thaum 18^th ib puas xyoo, tshwj xeeb tshaj yog rho tawm thiab hlawv cov fossil fuels xws li thee, roj av, thiab natural gas, tau nce concentration ntawm atmospheric CO₂.  

Interestingly, nce nyob rau hauv concentration ntawm CO₂ nyob rau hauv cov huab cua yog paub los qhia cov pa roj carbon fertilization nyhuv (ie, ntsuab nroj tsuag photosynthesize ntau nyob rau hauv teb rau ntau CO₂ hauv huab cua). Ib feem zoo ntawm cov pa roj carbon monoxide hauv av tam sim no raug ntaus nqi rau qhov nce thoob ntiaj teb photosynthesis hauv kev teb rau nce CO₂. Thaum lub sij hawm 1982-2020, lub ntiaj teb photosynthesis nce li ntawm 12% nyob rau hauv teb rau 17% nce nyob rau hauv lub ntiaj teb no carbon dioxide concentrations nyob rau hauv cov huab cua los ntawm 360 ppm rau 420 ppm.^1,2.  

Kom meej meej, nce thoob ntiaj teb photosynthesis yog tsis muaj peev xwm mus sequestrate tag nrho anthropogenic carbon emissions txij thaum industrialization pib. Yog li ntawd, atmospheric carbon dioxide (CO₂) tau nce zoo li ntawm 50% hauv ob lub xyoo dhau los mus rau 422 ppm (hauv lub Cuaj Hli 2024)³ uas yog 150% ntawm nws cov nqi nyob rau hauv 1750. Txij li thaum carbon dioxide (CO₂) yog ib qho tseem ceeb ntawm tsev cog khoom roj, qhov no tseem ceeb tag nrho nce nyob rau hauv atmospheric CO₂ tau ua rau lub ntiaj teb sov sov thiab kev hloov pauv huab cua.  

Kev hloov pauv huab cua tshwm sim nyob rau hauv daim ntawv ntawm melting polar ice thiab glaciers, ua kom sov dej hiav txwv, nce dej hiav txwv, dej nyab, cua daj cua dub loj heev, tsis tshua muaj dej, dej tsis txaus, cua sov, hluav taws kub hnyav, thiab lwm yam kev phem. Nws muaj kev cuam tshuam loj heev rau tib neeg lub neej thiab kev ua neej nyob yog li qhov tseem ceeb ntawm kev txo qis. Yog li ntawd, txhawm rau txwv lub ntiaj teb ua kom sov thiab kub nce mus rau 1.5 ° C thaum kawg ntawm lub xyoo pua no, cov UN Climate Change Conference tau lees paub tias thoob ntiaj teb cov pa hluav taws xob hauv tsev yuav tsum tau txiav 43% los ntawm 2030 thiab tau hu cov tog neeg kom hloov mus deb ntawm fossil fuels kom ncav cuag. emissions xoom tawm los ntawm 2050.  

Ntxiv nrog rau kev txo qis hauv cov pa roj carbon emissions, kev nyab xeeb kev ua haujlwm kuj tuaj yeem txhawb nqa los ntawm kev tshem tawm cov pa roj carbon monoxide los ntawm huab cua. Ib qho kev txhim kho hauv kev ntes cov pa roj carbon monoxide yuav pab tau.  

Marine photosynthesis los ntawm phytoplankton, kelp, thiab algal planktons nyob rau hauv dej hiav txwv yog lub luag hauj lwm rau ib nrab ntawm cov carbon capture. Nws tau pom zoo tias microalgal biotechnology tuaj yeem ua rau carbon capture los ntawm photosynthesis. Reversing deforestation los ntawm tsob ntoo cog thiab kho thaj av hav zoov yuav pab tau heev climate mitigation. Ib txoj kev tshawb nrhiav pom tias kev txhim kho hav zoov npog ntiaj teb tuaj yeem ua rau muaj txiaj ntsig zoo. Nws tau pom tias lub ntiaj teb tsob ntoo canopy muaj peev xwm nyob rau hauv qhov kev nyab xeeb tam sim no yog 4.4 billion hectares uas txhais tau hais tias ntxiv 0.9 billion hectares ntawm daim npog npog (sib npaug rau 25% nce hauv hav zoov) tuaj yeem tsim tom qab tsis suav nrog cov npog uas twb muaj lawm. Lub npog npog ntxiv no yog tsim yuav sequestrate thiab khaws cia txog 205 gigatonnes ntawm cov pa roj carbon monoxide uas muaj txog li 25% ntawm cov pa roj carbon tam sim no. Kev kho hav zoov thoob ntiaj teb yog qhov tseem ceeb heev vim tias kev hloov pauv huab cua tsis cuam tshuam yuav ua rau txo qis li 223 lab hectares ntawm hav zoov npog (feem ntau nyob rau hauv cheeb tsam sov) thiab poob ntawm biodiversity los ntawm 2050.^4,5. 

Tsob ntoo cog hauv thaj av arctic  

Arctic cheeb tsam hais txog sab qaum teb ntawm lub ntiaj teb saum toj no 66 ° 33′N latitude hauv lub voj voog artic. Feem ntau ntawm cov cheeb tsam no (kwv yees li 60%) yog nyob hauv hiav txwv ice npog arctic dej hiav txwv. Lub artic landmass nyob ib ncig ntawm sab qab teb margins ntawm artic dej hiav txwv uas txhawb tundra los yog sab qaum teb boreal hav zoov.  

Boreal hav zoov (los yog taiga) nyob rau sab qab teb ntawm Arctic Circle thiab yog cov yam ntxwv ntawm cov hav zoov coniferous uas muaj feem ntau ntawm cov ntoo thuv, spruces, thiab larches. Nws muaj ntev, txias winters thiab luv luv, ntub summers. Muaj ntau yam ntawm cov kab mob khaub thuas-tiv taus, cone-cov kabmob, evergreen, coniferous ntoo (pines, spruces, thiab firs) uas khaws lawv cov kab zoo li nplooj txhua xyoo. Piv nrog rau cov hav zoov kub thiab cov hav zoov ntub dej sov, cov hav zoov boreal muaj cov khoom lag luam qis dua, muaj cov nroj tsuag tsawg dua thiab tsis muaj txheej txheej hav zoov. Ntawm qhov tod tes, lub arctic tundra yog nyob rau sab qaum teb ntawm cov hav zoov boreal hauv thaj tsam Artic ntawm sab qaum teb hemisphere, qhov chaw subsoil tau khov mus tas li. Cov cheeb tsam no txias dua nrog qhov nruab nrab lub caij ntuj no thiab lub caij ntuj sov kub nyob rau hauv thaj tsam ntawm -34 ° C thiab 3 ° C - 12 ° C feem. Lub subsoil tau khov mus tas li (permafrost) yog li cov hauv paus hniav ntawm cov nroj tsuag tsis tuaj yeem nkag mus tob rau hauv av thiab cov nroj tsuag qis rau hauv av. Tundra muaj cov khoom lag luam qis heev, tsis tshua muaj ntau haiv neeg thiab lub caij loj hlob luv luv ntawm 10 lub lis piam thaum cov nroj tsuag loj hlob sai heev hauv kev teb rau hnub ntev.  

Kev loj hlob ntawm tsob ntoo hauv thaj av arctic cuam tshuam los ntawm permafrost vim tias cov dej khov hauv av txwv tsis pub cov cag loj hlob. Feem ntau ntawm tundra muaj permafrost tsis tu ncua thaum boreal hav zoov muaj nyob rau hauv cov cheeb tsam uas muaj me me los yog tsis muaj permafrost. Txawm li cas los xij, arctic permafrost tsis cuam tshuam.  

Raws li qhov kev nyab xeeb ntawm arctic sov (uas yog tshwm sim ob zaug sai li lub ntiaj teb nruab nrab), qhov tshwm sim melting thiab poob ntawm permafrost yuav txhim khu kev ciaj sia ntawm tsob ntoo thaum ntxov. Kev pom ntawm tsob ntoo canopy tau pom tias muaj txiaj ntsig zoo nrog kev muaj sia nyob ntxiv thiab kev loj hlob ntawm cov noob rau hauv cov ntoo. Kev sib xyaw ntawm hom thiab kev ua haujlwm ntawm ecosystems hauv cheeb tsam tau hloov pauv sai. Raws li huab cua sov thiab permafrost degrades, cov nroj tsuag yuav hloov ntawm tsob ntoo-tsawg arctic mus rau tsob ntoo-dominated yav tom ntej⁶.  

Yuav cov nroj tsuag hloov mus rau tsob ntoo-dominated arctic toj roob hauv pes txo atmospheric CO₂ los ntawm kev txhim kho photosynthesis thiab pab kev hloov pauv huab cua mitigation? Cov cheeb tsam arctic tuaj yeem raug txiav txim siab rau kev cog qoob loo kom tshem tawm atmospheric CO₂. Nyob rau hauv ob qho tib si, lub arctic permafrost yuav tsum thaw los yog degrade ua ntej tso cai rau kev loj hlob ntawm ntoo. Txawm li cas los xij, thawing ntawm permafrost tso tawm methane nyob rau hauv cov huab cua uas yog lub tsev cog khoom muaj zog thiab pab ua kom sov ntxiv. Methane tso tawm los ntawm permafrost kuj ua rau muaj hluav taws kub hnyiab loj hauv cheeb tsam.  

Raws li lub tswv yim ntawm kev tshem tawm atmospheric CO₂ Los ntawm photosynthesis los ntawm afforestation los yog tsob ntoo planation nyob rau hauv artic cheeb tsam thiab thiaj li mitigation ntawm sov sov thiab huab cua hloov, cov kws tshawb fawb⁷ pom tias txoj hauv kev no tsis tsim nyog rau cheeb tsam thiab ua rau muaj kev cuam tshuam rau kev hloov pauv huab cua. Qhov no yog vim hais tias tsob ntoo kev pab txo albedo (los yog xav txog ntawm tshav ntuj) thiab ua rau kom qhov chaw tsaus uas ua rau net warming vim cov ntoo nqus cua sov los ntawm lub hnub ntau tshaj daus. Tsis tas li ntawd, kev cog ntoo kuj cuam tshuam cov pa roj carbon ntawm cov av arctic uas khaws cov pa roj carbon ntau dua li txhua cov nroj tsuag hauv ntiaj teb.  

Yog li ntawd, kev hloov huab cua hloov mus kom ze yuav tsum tsis tas yuav tsum tau tsom rau carbon. Kev hloov pauv huab cua yog hais txog lub ntiaj teb lub zog sib npaug (net ntawm lub hnub ci zog nyob hauv huab cua thiab hnub ci zog tawm hauv huab cua). Greenhouse gases txiav txim siab npaum li cas cov cua sov khaws cia hauv lub ntiaj teb cua. Hauv thaj tsam arctic ntawm qhov siab latitudes, cov nyhuv albedo (piv txwv li, kev xav ntawm lub hnub rov qab rau hauv qhov chaw yam tsis tau hloov mus rau hauv tshav kub) yog qhov tseem ceeb tshaj (tshaj li atmospheric carbon cia) rau tag nrho lub zog sib npaug. Yog li ntawd, tag nrho lub hom phiaj ntawm kev qeeb ntawm kev hloov pauv huab cua yuav tsum muaj txoj hauv kev holistic.  

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References:  

1. Keenan, TF, thiab al. Ib qho kev txwv ntawm kev loj hlob keeb kwm hauv ntiaj teb photosynthesis vim nce CO2. Nat. Clim. Chang. 13, 1376–1381 (2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s41558-023-01867-2 

2. Berkeley Lab. Xov Xwm - Nroj Tsuag Yuav Peb Lub Sijhawm Ua Rau Kev Hloov Kev Nyab Xeeb qeeb - Tab sis Tsis txaus los nres nws. Muaj nyob ntawm https://newscenter.lbl.gov/2021/12/08/plants-buy-us-time-to-slow-climate-change-but-not-enough-to-stop-it/ 

3. NASA. Cov pa roj carbon dioxide. Muaj nyob ntawm https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/ 

4. Bastin, Jean-Francois et al 2019. Lub ntiaj teb no tsob ntoo kho muaj peev xwm. Kev tshawb fawb. 5 Lub Xya hli ntuj 2019. Vol 365, Issue 6448 p. 76-79. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax0848 

5. Chazdon R., thiab Brancalion P., 2019. Restoring forests as a means to many ends. Kev tshawb fawb. 5 Jul 2019 Vol 365, Issue 6448 p. 24-25. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax9539 

6. Limpens, J., Fijen, TPM, Keizer, I. et al. Shrubs thiab Degraded Permafrost Pave txoj kev rau tsob ntoo tsim hauv Subarctic Peatlands. Ecosystems 24, 370–383 (2021).  https://doi.org/10.1007/s10021-020-00523-6 

7. Kristensen, J.Å., Barbero-Palacios, L., Barrio, IC et al. Tsob ntoo cog yog tsis muaj kev nyab xeeb daws nyob rau sab qaum teb latitudes. Nat. Geosci. 17, 1087–1092 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01573-4  

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