破解“碳黑洞”之谜(2)
这个过程的核心点是碱性土壤溶液对二氧化碳的吸收。土壤或植物呼吸出的二氧化碳被土壤溶液溶解，溶解的二氧化碳在洗盐过程中被淋洗进入地下咸水。由于干旱区的农田大多深受盐渍化危害，所以，在当地的农业生产中，洗盐是必须的一个步骤。洗盐过程永远伴随着二氧化碳被淋洗进入地下咸水的过程。
当然，土壤吸收存储二氧化碳是一个复杂、长期的过程，还有很多问题需要深入研究，如二氧化碳进入地下咸水后与周围土壤、岩石的相互作用等。同时，这一区域也是全球化石能源最丰富的区域之一，例如，新疆石油、煤的储量就占到全国的30%～40%；中亚、西亚的情况也类似。在开发利用化石能源的同时，考虑这个地区的碳汇潜力意义重大。
在破解“碳黑洞”问题的同时，科学家们还解决了一个重大的科学问题，即地下碳库中有机碳的储量问题。过去，人们对地下有机碳的估算都以1米以内为限。而在干旱地区，由于地面水严重缺乏，迫使植物转向地下深处要水，植物由此发展出更深的根系。在干旱区，许多木本植物的地下垂直根系深达20米，水平根系可达百米上下，这些根系深度都在1米以下的植物，常形成地下生物量接近或超过地上生物量的情况，最终使得在估算有机碳时，必须进
, http://www.100md.com
行相应的调整。例如，据测算，中亚5国荒漠总面积为294万平方千米，植被总碳储量为5.35亿吨。其中，地上部分2.7亿吨，占50.47%，地下部分2.65亿吨，占49.53%，地上、地下碳储量基本相当。因此，地下有机碳过程(包括土壤与植物)对二氧化碳的吸收强度起到关键作用，不容忽视。根据课题组的测算，中亚干旱区总有机碳库为71.7 Pg(相当于717亿吨)，这可是一个巨大的碳库，在全球碳循环中不可忽视，且近30 年，中亚生态系统累积固碳为0.36 Pg(相当于3.6亿吨)。
此外，课题组还构建了盐碱土二氧化碳吸收模型，进而推算出全球干旱区二氧化碳年吸收量为1.26 Pg(相当于12.6亿吨)，这对寻找全球碳迷失具有重要价值。课题组的模拟结果表明，近30年来，亚欧内陆干旱区生态系统碳动态对气候变化和人类活动响应敏感，温度每升高0.5℃和大气中二氧化碳浓度每增加2ppm，碳汇强度每年每平方米将增加3.1克；降水每增加10毫米，每年每平方米增汇2克。
节能减排可助力
, 百拇医药
探讨二氧化碳失汇问题，破解“碳黑洞”，在当前应对全球气候变化、推行节能减排中具有重要意义。
首先，是科学上的重大意义。它证明了全球碳循环中的迷失碳，部分存在于全球最大规模的荒漠-绿洲复合体中。这个复合体蕴含了长期未受重视的碳循环问题。对地下“碳库”的研究，创造性地开展了荒漠-绿洲复合体地下有机碳研究，不仅丰富了土壤碳循环的研究，实现了地下有机碳与盐碱土碳过程相互作用研究的重要突破，而且对盐碱土二氧化碳吸收的生物过程具有重要意义。
其次，对我国和欧亚干旱区的发展具有极大的现实意义：首先，服务于我国节能减排和碳平衡的国际谈判。增加土壤碳库被认为是换取工业二氧化碳减排的有效途径之一。目前，关于将二氧化碳从工业或相关的排放中分离出来，输送到封存地点，与大气隔绝的二氧化碳捕集与封存技术，正处于热研之中，并取得很大的进展。鉴于干旱地区既是化石能源极端丰富的地区，又有盐碱土这个巨大的地下碳库，我国可以在国际节能减排中发挥巨大的作用。其次，重新认识干旱区盐碱土碳吸收与水盐运移过程，将为有“中国土地后备库”之称的我国西北地区后备土地开发和生态建设提供全新的理论依据。第三，推动和服务于中亚区域合作，拓展上海合作组织的科技合作，共同关注和协调解决全球变化及资源与环境问题，为欧亚干旱区的区域经济和环境协调发展奠定科学基础。
, http://www.100md.com
随着世界经济的不断发展，虽然以可再生能源为主的新能源在能源结构中所占比例不断加大，但在未来相当长时间内，对以碳为核心的化石能源的需求和利用，仍将呈现持续增加的态势，碳的排放量还将不断上升，因碳排放而出现的全球气候变化依然处在发展之中，对全球各国和人类生活随时会带来许多灾难性的影响。
全球气候变化在目前的一个显著影响就是大气中的水分循环加剧。与此同时，大气的不稳定度增加，极端的旱和涝都容易出现。2013年，在全球频繁出现的极端气候事件就是一个实例。但在干旱地区，因气候变化带来的降水的增多，为农业开发、防沙治沙形成了良好的条件，地面植被和地下根系的增加将极大提升干旱区的固碳潜力。
以我国为例，1978～2009年，全国能源生产总量增长了3.37倍，虽然其中水电、核电、风电所占份额从3.1%上升到8.7%，但化石能源所占比例仍维持在91.3%的高位。作为我国煤、石油大省区的新疆也不例外，碳排放的增加仍将是必须面对的现实，节能减排仍然是一项艰巨的任务。
【责任编辑】赵 菲, 百拇医药(胡文康)
当然，土壤吸收存储二氧化碳是一个复杂、长期的过程，还有很多问题需要深入研究，如二氧化碳进入地下咸水后与周围土壤、岩石的相互作用等。同时，这一区域也是全球化石能源最丰富的区域之一，例如，新疆石油、煤的储量就占到全国的30%～40%；中亚、西亚的情况也类似。在开发利用化石能源的同时，考虑这个地区的碳汇潜力意义重大。
在破解“碳黑洞”问题的同时，科学家们还解决了一个重大的科学问题，即地下碳库中有机碳的储量问题。过去，人们对地下有机碳的估算都以1米以内为限。而在干旱地区，由于地面水严重缺乏，迫使植物转向地下深处要水，植物由此发展出更深的根系。在干旱区，许多木本植物的地下垂直根系深达20米，水平根系可达百米上下，这些根系深度都在1米以下的植物，常形成地下生物量接近或超过地上生物量的情况，最终使得在估算有机碳时，必须进
, http://www.100md.com
行相应的调整。例如，据测算，中亚5国荒漠总面积为294万平方千米，植被总碳储量为5.35亿吨。其中，地上部分2.7亿吨，占50.47%，地下部分2.65亿吨，占49.53%，地上、地下碳储量基本相当。因此，地下有机碳过程(包括土壤与植物)对二氧化碳的吸收强度起到关键作用，不容忽视。根据课题组的测算，中亚干旱区总有机碳库为71.7 Pg(相当于717亿吨)，这可是一个巨大的碳库，在全球碳循环中不可忽视，且近30 年，中亚生态系统累积固碳为0.36 Pg(相当于3.6亿吨)。
此外，课题组还构建了盐碱土二氧化碳吸收模型，进而推算出全球干旱区二氧化碳年吸收量为1.26 Pg(相当于12.6亿吨)，这对寻找全球碳迷失具有重要价值。课题组的模拟结果表明，近30年来，亚欧内陆干旱区生态系统碳动态对气候变化和人类活动响应敏感，温度每升高0.5℃和大气中二氧化碳浓度每增加2ppm，碳汇强度每年每平方米将增加3.1克；降水每增加10毫米，每年每平方米增汇2克。
节能减排可助力
, 百拇医药
探讨二氧化碳失汇问题，破解“碳黑洞”，在当前应对全球气候变化、推行节能减排中具有重要意义。
首先，是科学上的重大意义。它证明了全球碳循环中的迷失碳，部分存在于全球最大规模的荒漠-绿洲复合体中。这个复合体蕴含了长期未受重视的碳循环问题。对地下“碳库”的研究，创造性地开展了荒漠-绿洲复合体地下有机碳研究，不仅丰富了土壤碳循环的研究，实现了地下有机碳与盐碱土碳过程相互作用研究的重要突破，而且对盐碱土二氧化碳吸收的生物过程具有重要意义。
其次，对我国和欧亚干旱区的发展具有极大的现实意义：首先，服务于我国节能减排和碳平衡的国际谈判。增加土壤碳库被认为是换取工业二氧化碳减排的有效途径之一。目前，关于将二氧化碳从工业或相关的排放中分离出来，输送到封存地点，与大气隔绝的二氧化碳捕集与封存技术，正处于热研之中，并取得很大的进展。鉴于干旱地区既是化石能源极端丰富的地区，又有盐碱土这个巨大的地下碳库，我国可以在国际节能减排中发挥巨大的作用。其次，重新认识干旱区盐碱土碳吸收与水盐运移过程，将为有“中国土地后备库”之称的我国西北地区后备土地开发和生态建设提供全新的理论依据。第三，推动和服务于中亚区域合作，拓展上海合作组织的科技合作，共同关注和协调解决全球变化及资源与环境问题，为欧亚干旱区的区域经济和环境协调发展奠定科学基础。
, http://www.100md.com
随着世界经济的不断发展，虽然以可再生能源为主的新能源在能源结构中所占比例不断加大，但在未来相当长时间内，对以碳为核心的化石能源的需求和利用，仍将呈现持续增加的态势，碳的排放量还将不断上升，因碳排放而出现的全球气候变化依然处在发展之中，对全球各国和人类生活随时会带来许多灾难性的影响。
全球气候变化在目前的一个显著影响就是大气中的水分循环加剧。与此同时，大气的不稳定度增加，极端的旱和涝都容易出现。2013年，在全球频繁出现的极端气候事件就是一个实例。但在干旱地区，因气候变化带来的降水的增多，为农业开发、防沙治沙形成了良好的条件，地面植被和地下根系的增加将极大提升干旱区的固碳潜力。
以我国为例，1978～2009年，全国能源生产总量增长了3.37倍，虽然其中水电、核电、风电所占份额从3.1%上升到8.7%，但化石能源所占比例仍维持在91.3%的高位。作为我国煤、石油大省区的新疆也不例外，碳排放的增加仍将是必须面对的现实，节能减排仍然是一项艰巨的任务。
【责任编辑】赵 菲, 百拇医药(胡文康)