耕地扩张削弱地球“降温屏障”

科技日报讯 （记者陈曦 通讯员赵晖）记者7月28日从天津大学获悉，该校教授朱佳雷、傅平青联合清华大学教授张强等，采用包含自主研发模块的地球系统模型，首次在全球范围内系统分析了工业革命以来农田扩张对二次有机气溶胶（SOA）及其气候效应的影响。该研究揭示了人类农业活动如何通过改变土地覆盖，影响大气成分和气候变化。研究成果近日发表在国际地学顶级期刊《自然·地球科学》上。

据介绍，工业革命以来，为满足粮食需求，全球森林和草地大规模转为农田。传统研究主要关注这种转变对碳储存、反照率和水循环的影响。然而，植被释放的挥发性有机物是形成SOA的重要前体。而SOA可通过直接影响太阳辐射和改变云特性，对气候系统产生重要冷却作用。这种“降温屏障”因森林减少而受损的程度及其对气候的影响，此前长期被忽视。

此次科研团队利用地球系统模拟研究发现，耕地扩张显著改变了全球植被类型分布，导致SOA关键前体物排放减少约10%，全球SOA总量同步下降10%，进而显著削弱其辐射降温能力。

耕地扩张使SOA净降温作用减少11%。在未来气候变暖与空气污染减轻的情景下，相同耕地扩张的增温效应将比当前增强约50%。

该研究首次系统揭示了，耕地扩张通过削弱“降温屏障”加剧全球变暖的新机制。傅平青说：“这项研究警示我们，在制定粮食安全与气候政策时，必须同时考虑土地利用变化对‘碳账本’和‘气溶胶降温账’的双重影响。”

研究建议，保护和恢复森林生态系统不仅能固碳，还能维持重要的SOA自然降温功能，这一“非碳”效益在未来气候变暖背景下将愈发珍贵。该成果为国家制定碳中和战略和土地科学管理的协同政策提供了重要科学依据，也为全球气候变化的预测和应对提供了新思路。