风变慢了，地球更会“吸碳”？｜科技前线

过去几十年，全球地表风速正在悄然“减慢”。这一看似微小的气候变化，却在改变地球陆地生态系统的碳收支格局。近日，中国科学院南京地理与湖泊研究所研究团队等，发现风速减弱正在帮助全球植被高效“固定”二氧化碳，从而增强陆地的碳汇功能。

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风变慢，碳汇变强

风，在气候系统中具有重要作用。它不仅塑造着气温、湿度和蒸散环境，也影响着植物的光合作用与水分利用。

研究团队综合利用气象再分析资料、卫星遥感产品、碳通量观测站点数据及地球系统模式模拟结果等多源数据，系统评估和预测了1983年至2100年间全球地表风速的变化趋势及其生态效应。

结果显示，全球地表风速呈现出“下降—回升—再下降”的过程。其中，1983年至2010年，风速显著减弱；2011年至2030年，出现阶段性回升；2031年至2100年，预计将再次下降。

这种长期波动的风速变化，对陆地生态系统的光合作用产生了显著影响。分析发现，光合作用强度与风速呈负相关关系，即风速越小，光合作用越强。换言之，“慢风”利于地球吸碳。

▲全球陆地风速变化及生态系统固碳对风速变化的负敏感性

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让植物光合更高效

为什么风变慢了，植物反而更“能干”了？研究团队通过机制分析，揭示了这一有趣的科学原理。

当风速减弱时，植物冠层周围的空气更加湿润，空气的“吸水能力”下降，蒸腾作用随之减弱。同时，风速减弱也会减少叶片和土壤表面水分蒸发，使植被整体水分状况得到改善。

在这种环境下，植物无需“节水防旱”，可以放心地打开气孔，吸收更多二氧化碳进行光合作用。理论上，风速下降会增加叶片表面的边界层厚度，阻碍气体交换。但研究发现，这种不利影响远小于气孔导度提高所带来的光合增强效应。

▲风速减弱促进植物光合作用与碳吸收的机制示意图

因此，风速下降让植物在更充足的水分条件下进行高效的光合作用，从而提升生态系统整体的“吸碳”能力。

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风速也影响草地

风速下降的积极效应在不同生态系统中并不均衡，其中草地反应最为显著。1983年至2010年间，约6%至8%的全球陆地生态系统光合产出增长可归因于风速下降。其中，草地生态系统的贡献达26.8%至73.3%。

这一现象归因于，草地分布地区的风速下降更为明显，且草地植被对空气湿度与蒸散过程较为敏感。风速的细微变化，就能改变其水分利用效率与光合作用水平，这使草地成为对风速变化最敏感、响应最强烈的生态系统类型。

研究预测，全球地表风速可能在21世纪中后期继续下降，生态系统对风速变化的响应也将进一步增强。这意味着，风速不仅是一个气象变量，更是调节全球碳循环的重要“隐形推手”。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-025-65000-x

来源：中国科学院南京地理与湖泊研究所