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環境科学：温暖化したツンドラ地域において生態系の呼吸を増大させる環境要因
Nature 629, 8010 doi: 10.1038/s41586-024-07274-7
北極ツンドラや高山ツンドラの生態系は、有機炭素の大きなリザーバーである。気候温暖化によって、生態系の呼吸が刺激され、大気中に炭素が放出される可能性がある。この刺激の規模や継続性、その変動を駆動する環境の機構はまだよく分かっておらず、これが、全球の陸域の正確な炭素–気候フィードバック予測を妨げている。今回我々は、北極ツンドラと高山ツンドラの計28地点で1年未満から最大25年にわたり行われた、56回のオープントップチャンバーin situ温暖化実験で得られた136のデータセットを統合した。我々は、平均気温が1.4°C［信頼区間（CI）0.9～2.0°C］、平均土壌温度が0.4°C［CI 0.2～0.7°C］上昇すると、生育期の生態系呼吸が30％［CI 22～38％］（n = 136）増えることを示す。この知見は、生態系呼吸の刺激は、植物に関連する呼吸と微生物の呼吸の両方（n = 9）の増大に起因し、少なくとも25年間（n = 136）継続したことを示している。呼吸に対する温暖化の影響の規模は、温暖化によって生じる局地的な土壌条件の変化、すなわち総窒素濃度とpHの変化のばらつきと、こうした条件、特に総窒素濃度と炭素窒素比の状況に依存した空間的ばらつきによって駆動されていた。窒素制限がより強いツンドラ地点と、温暖化が植物と微生物の栄養素の代謝回転を刺激した地点は、温暖化に対する呼吸の応答が特に敏感であるようである。今回の結果は、呼吸に対する将来の気候の影響における、局地的な土壌条件とそこで温暖化によって生じる変化の重要性を浮き彫りにしている。
