什么？沙漠也能吸收二氧化碳？

在我们的常识里

吸收二氧化碳的一般是植物

而中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所最新一篇研究

把探究全球碳循环的放大镜

聚焦在了中国第二大沙漠——

新疆古尔班通古特沙漠（又名准噶尔盆地沙漠）上

难道，沙漠也能吸收二氧化碳？

这究竟是怎么回事？

01 沙漠能吸收二氧化碳，有图有真相？

全球气候变暖的话题近年来备受社会各界的关注，碳平衡是其中的核心问题。但是大气中有20%的二氧化碳，研究人员始终不知道到底去了哪里。这部分碳的“缺口”，被称为“碳损失”。

究竟，去哪儿了呢？

排除了其他选项后，一个看似不太可能的答案——沙漠生态系统，进入了研究视野。

乌鲁木齐沙漠气象研究所（以下简称“沙漠所”）的这项研究，正属此类。其中我们可以重点关注一个指标：NEE，即二氧化碳交换量。净生态系统碳交换当NEE

土壤碳通量交换能力监测试验

从沙漠所最新研究中可以看到古尔班通古特沙漠生态系统2018年至2022年的生长季累积NEE、Reco、GPP变化特征。如下图所示2018年至2022年季累计固碳量依次为-144.15、-210.31、-254.06 、-147.02(gC·m-2·a-1)。由此可见，古尔班通古特沙漠生态系统在年尺度上均表现为吸收CO2，以固碳作用为主。

2018-2022年古尔班通古特沙漠累积NEE、Reco、GPP变化特征

02 问题又来了，沙漠拿什么固定二氧化碳？

如果说通过上面的数据，我们拿到了沙漠固碳的“实锤”。那么接下来问题又来了，这些二氧化碳又是怎么固定下来的呢？

沙漠所的研究人员给我们提供了当前主流的三种沙漠固碳机制：

植物光合作用

植物能够通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，并将其转化为有机物质，储存在体内。尽管沙漠植被稀疏，但一些耐旱植物，如梭梭、柽柳、沙拐枣等，依然顽强地生长着。

它们进化出独特的生理结构和生存策略，以适应极端干旱的环境。例如，梭梭的叶片退化成鳞片状，减少水分蒸发，其根系发达，能够深入地下汲取水分。所以虽然单个植物的固碳量有限，但由于沙漠面积广阔，其总体固碳能力不容小觑。

例如沙漠所这次研究的古尔班通古特沙漠，地理位置如下图所示。这个沙漠的特点是存在固定和半固定的沙脊，是干旱地区唯一受大西洋寒冷潮湿气流影响的沙漠。也正是因为其特殊的地理位置和气候条件，它的半固定沙漠覆盖了整个沙漠的约79%，移动沙丘覆盖了约20%，沙漠生物种群丰富，沙漠植物生长良好，是世界温带沙漠中植物物种和遗传资源最丰富的典型地区。固定沙丘上的植被覆盖率可以达到 40%至-50%，而半固定沙丘上的植被覆盖率在 15%至25% 之间。

古尔班通古特沙漠地理位置示意图

土壤微生物活动

土壤是支撑植物生长的基底，是人类基本的植物食物生长的地方，是各种陆生动植物的最终“归宿”（最终被土壤中各种生物及微生物分解）。沙漠土壤中并非一片死寂，而是存在着丰富的微生物群落，包括细菌、真菌、放线菌等。这些微生物能够分解植物残体、动物粪便等有机物质，并将其转化为稳定的有机碳，储存在土壤中。

此外，一些微生物还能够直接利用空气中的二氧化碳进行代谢活动，并将其固定在土壤中。例如，蓝藻等光合细菌能够进行光合作用，将二氧化碳转化为有机碳。

古尔班通古特沙漠野外观测试验

盐碱地下水

古尔班通古特沙漠之所以在沙漠系统的碳汇特性方面发挥着重要作用，就得益于其丰富的盐碱地下水和广泛的盐碱化。

但地下水为何能吸收二氧化碳？这个原理其实非常简单。

因为沙漠的表面上的植被比较少，又或者根本就没有植被，白天沙子在长时间太阳的暴晒下会形成一些盐碱性物质。到了夜晚，空气中的水蒸气聚集在一起，形成液态水滴落到地面上，有一部分水就会随着这些沙子的空隙渗透到地下，当然也会将一些盐碱性物质带进地下水里，这就会使地下水变成盐碱性。

古尔班通古特沙漠克拉美丽陆-气相互作用观测试验站

而我们知道二氧化碳溶于水中的时候会变为弱酸性，那么酸与碱通过中和反应生成新的物质，从而就能将大量的二氧化碳封存起来。

按照这个机制来说，哪怕有些沙漠植被很少，也能够实现碳汇。

沙漠并非生命禁区

也并非我们想象中寸草不生

换个角度看

它还是蕴藏巨大潜力的“固碳高手”

这个潜力到底有多大？

研究人员也给出了预测：

预计到2050年

全球荒漠生态系统可以吸收的二氧化碳总含量

将会占地球表面的

15%至28%

中国气象报社出品