地球上储存的土壤有机碳量是陆地植被有机碳的4倍,很小比例的流失也可能加速气候变暖。促进土壤固碳有助于降低大气中的二氧化碳浓度,是应对气候变化的自然解决方案之一。清华大学地球系统科学系黄小猛教授、博士生陶凤以及康奈尔大学骆亦其教授组织的国际研究团队在生态学和计算机科学领域开展深度学科交叉,利用人工智能和数据同化技术,揭示了微生物碳利用效率对全球土壤有机碳储量的决定性作用。
研究立足于过去两百年的土壤碳循环理论,整合了世界最大的土壤有机碳数据库,并结合先进人工智能和数据同化技术,首次系统评估了各种土壤碳循环过程对全球土壤有机碳储存的相对贡献。研究揭示了微生物碳利用效率与土壤有机碳储量的关系,为通过土地管理影响微生物过程、促进土壤固碳和实现碳中和目标提供了科学理论基础。此外,研究构建的机理模型、生态大数据与人工智能相融合的新范式也为其他相关领域研究提供了新思路。
该项成果以“微生物碳利用效率促进全球土壤碳储存”(Microbial carbon use efficiency promotes global soil carbon storage)为题,于5月24日发表在《自然》杂志上。