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Nov 07, 2023

탄소 흡수원 모델에는 질소가 필요하다고 연구 결과

2023년 5월 1일 이 기사

2023년 5월 1일

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작성자: Rachel Fritts, 미국 지구물리학 연맹

육상 식물이 대기 중 탄소를 어떻게 흡수할지 예측하려면 질소가 필요합니다. 새로운 연구에 따르면, 질소의 미래 궤적은 앞으로 수십 년 동안 식물 성장의 다른 요인들과 다를 것이기 때문입니다.

육상 탄소 흡수원은 인위적인 이산화탄소 배출량의 3분의 1을 격리합니다. 탄소 격리가 앞으로 어떻게 변할지 예측하기 위해 과학자들은 식물 바이오매스가 어떻게 성장하거나 줄어들지 예측해야 합니다. 이는 어려운 작업입니다.

식물 성장에 영향을 미치는 한 가지 요인은 이산화탄소(CO2) 자체입니다. CO2는 CO2 시비라고 불리는 효과로 식물을 광합성 과잉 추진하여 지난 수십 년 동안 전 세계적으로 "녹색화"를 가져왔습니다. 그러나 대기 탄소가 식물 성장에 영향을 미치는 유일한 요인은 아닙니다.

비료, 농업, 화석 연료에서 나오는 질소도 영향을 미칩니다. 그럼에도 불구하고 육상 생물권 모델이라고 불리는 육상 탄소 흡수원 모델에는 질소가 포함되는 시간이 절반 정도에 불과합니다. Geophysical Research Letters에 발표된 새로운 연구에서 Kou-Giesbrecht와 Arora는 질소를 포함하거나 생략하는 것이 모델 예측에 어떤 영향을 미치는지 테스트했습니다.

연구진은 CLASSIC-CN과 CLASSIC-C라는 두 가지 육상 생물권 모델을 비교했습니다. 전자에는 질소가 포함되어 있고 후자에는 포함되어 있지 않습니다. 그들은 각 모델이 역사적 탄소 흡원을 정확하게 예측할 수 있는지 테스트한 다음 모델을 미래 시나리오로 추정했습니다. 구체적으로 그들은 21세기의 나머지 기간 동안 발생할 수 있는 다양한 기후 및 사회적 가능성을 나타내는 5개의 공유 사회경제적 경로 중 3개에 모델을 적용했습니다.

시간을 되돌아보면 두 모델 모두 역사적인 육상 탄소 흡수원을 정확하게 예측할 수 있었습니다. 그러나 미래 탄소 격리를 예측할 때 두 모델은 서로 다릅니다.

탄소 전용 모델은 육상 탄소 흡수원을 과대평가했습니다. 그 이유는 질소의 시비효과를 이산화탄소와 덩어리지게 하기 때문이다. 미래에는 이산화탄소 수준이 대기 질소 투입량과 질소 시비량을 능가하므로 모델은 식물 성장과 이에 따른 탄소 격리가 얼마나 많이 발생할지 과도하게 예측하게 될 것입니다.

그 차이는 특히 대기 CO2의 가장 높은 증가와 관련된 경로에서 극명하며, 질소 포함 모델은 금세기 말 탄소 단독 모델보다 최대 64% 적은 탄소 격리를 예측합니다. 저자들은 정확하고 정책과 관련된 육상 생물권 모델에서는 질소를 고려해야 한다고 말합니다.

추가 정보: S. Kou‐Giesbrecht 외, 미래 육상 탄소 흡수원의 질소 손상 예측이 없는 육상 생물권 모델에서 CO 2 , 질소 퇴적 및 질소 시비 사이의 보상 효과, 지구물리학 연구 서한(2023). DOI: 10.1029/2022GL102618

저널 정보:지구물리학 연구 편지

미국지구물리학연맹 제공