微細懸浮粒子威脅氣候 港大:削植物碳吸收

  圖:微細懸浮粒子對植物水分利用效率與碳吸收能力影響的機制示意圖,展示氣孔受阻、輻射改變、生理壓力及氮沉降等影響路徑。
  圖:微細懸浮粒子對植物水分利用效率與碳吸收能力影響的機制示意圖,展示氣孔受阻、輻射改變、生理壓力及氮沉降等影響路徑。

  【大公報訊】記者姚高報道:香港大學(港大)社會科學學院研究團隊發表最新研究成果揭示,微細懸浮粒子(PM2.5)污染會顯著削弱植物有效利用水分及吸收二氧化碳的能力。研究指出,PM2.5污染破壞植被關鍵的「碳水耦合」作用,突顯減少空氣污染不僅是公共衞生的首要任務,亦屬應對氣候變化關鍵一環。

  是次研究成果已在國際頂尖期刊《自然氣候變化》(Nature Climate Change)上正式發表。過去數十年來,大氣中二氧化碳濃度上升及氣候變化,總體提高了全球植物水分利用效率(Water-use efficiency, WUE),但PM2.5對這種碳水耦合作用的具體影響,科學界一直未有足夠的了解。就此,港大社會科學學院地理系教授周宇宇領導的團隊,利用涵蓋樹木年輪同位素、渦度相關通量(eddy-covariance fluxes)及衛星植被指標的全球數據庫進行深入分析。

  水分利用效率下降

  研究證實,PM2.5在不同空間尺度上對WUE均產生負面影響,削弱了自2000年代以來因二氧化碳增加而帶來的水分利用效率增益。這種影響的程度因地理位置而異,並受植被特徵、污染水平及氣候之間的交互作用所調節。研究指出,水分利用效率下降的主因是PM2.5抑制了植物的光合作用,即削弱碳吸收能力,而非改變蒸散作用(即水分流失)。PM2.5污染減少光合有效輻射及植物的羧化作用能力(Carboxylation capacity),從根本上阻礙了植物的生長及固碳能力。

  此外,研究亦揭示了現有生態系統模型的重大局限。不少模型未有將氣溶膠過程納入考量,僅依賴植被對氣候驅動因素的反應以推算變化,因此無法準確重現觀測到的PM2.5與水分利用效率關係。研究表示,這證明單靠氣候驅動的反應模型,不足以完整解釋大自然的演變趨勢。

  研究團隊強調,減少PM2.5排放對於提升陸地碳吸收及氣候韌性至關重要,尤其是在環境污染較嚴重的地區,當中改善效果將更顯著。團隊進一步建議,未來的氣候適應策略及新一代地球系統模型,必須將氣溶膠的成分、粒徑分布及沉降動態納入數據分析,以避免制定出適得其反的政策。