碳匯

在地球科學中，碳匯（也稱為二氧化碳匯或 CO2 匯）是一種天然水庫，在地質時間尺度上，它暫時吸收和儲存的碳多于釋放的碳。 碳n是碳循環的一部分，自遠古時代以來就對地球氣候具有重要意義。 進入21世紀，它們因吸收大氣中人為產生的溫室氣體二氧化碳（CO2），從而削弱溫室效應而受到特別關注。 另一方面，也存在這樣的風險，即由于人為影響，碳匯成為碳源，排放的二氧化碳總量超過吸收的二氧化碳。 因此，它們在全球變暖方面發揮著重要作用。

在生物圈中，大部分碳被納入有機化合物中。 以下碳匯起著重要作用：

陸地生態系統在其活生物量和土壤腐殖質中的有機化合物中都含有碳。 如果一個生態系統的碳儲量（即生物量和土壤中碳儲量的總和）增加，那么這個生態系統就是一個碳匯。

植物（以及在較小程度上某些類型的細菌）利用光合作用從大氣中吸收二氧化碳并將碳結合到有機物中。 其中一些有機物質可作為動物和微生物的食物。 不再屬于生物的有機物質作為垃圾被添加到土壤中，并在那里形成腐殖質。 除了死去的生物，例如 還有落葉和針葉、根系分泌物（滲出物）和動物的排泄物。 大部分垃圾在短時間內被細菌和真菌礦化，將有機化合物中的碳轉化為二氧化碳并釋放到大氣中。 火還將有機結合的碳轉化為二氧化碳。 如果一個生態系統要充當碳匯，就必須追求兩個目標：更多的生物量和更多的腐殖質（更多的垃圾，更少的礦化）。

土地利用方式對土壤中的碳儲存有重要影響。 通過有機農業，可以增加土壤中的碳輸入，因為與傳統農業相比可以形成更多的根系生物量。 如所附圖表所示，全球土壤中儲存的碳是活生物量的兩倍多，該圖表僅顯示土壤表層的碳儲量。

在碳循環中，碳在碳匯和碳源之間進行交換。 目前最重要的碳源是石油、天然氣或煤炭等化石燃料的消耗量穩步增長。 此外，上述過程會從生態系統中釋放碳。

森林每年在全球吸收 0.55 吉噸，使其成為xxx的陸地碳匯。 全球儲存在森林生態系統中的碳總量假定為礦質土壤有機部分中的 300 吉噸、活生物量中的 295 吉噸以及枯木和枯枝落葉層中的 68 吉噸。 在北方針葉林中，地下菌絲體幾乎占了一半。 然而，森林的儲存能力正在下降。 原因是熱能利用和氣候變化造成的過度開發。 它會導致干旱壓力、蟲害和森林火災蔓延的風險增加。 問題是哪種類型的管理可以確保最佳存儲性能。 研究表明，原始森林中的碳庫明顯高于商品林（347 tC/ha 對 272 tC/ha）。 因此，限制采伐似乎是短期內提高森林碳儲存能力的最成功措施。

大約三分之一的人為碳排放是由于過去 150 年的森林砍伐造成的。 相反，植樹造林會對氣候產生重大影響。 當大規模造林伴隨著農業用地減少時尤其如此。

造林時應注意，造林面積的儲碳能力在很大程度上取決于水分和太陽輻射等因素。 在熱帶地區，每年每公頃 (tC/(ha·a)) 的碳儲存量可能高達 27 噸。 在更高的緯度，存儲容量相應地更低。 對于德國，預計 20 年作物的值為 2.8 tC/(ha a)，60 年作物的值為 6.4 tC/(ha a)。 對于新安裝通行證幾年，直到 CO2 封存全部發生。 最重要的是，在已有的草地上造林是沒有意義的。 這在土壤中儲存了大量碳，這些碳會在重新造林期間以二氧化碳的形式釋放出來。

人們認為，赤道附近的森林更有能力從大氣中去除二氧化碳，而高緯度地區的森林可能更容易排放二氧化碳。 此外，與積雪覆蓋的無森林地區相比，北方針葉林的反照率效應較低，熱帶雨林以前被認為是特別大的碳匯。 然而，根據 2020 年發表的一項研究，由于全球變暖，這種影響似乎正在減弱或逆轉。2020 年 3 月對大約 100 家機構進行的為期 30 年的研究表明，熱帶森林吸收 CO2 的能力是由于氣候變化和森林砍伐正在減少。

對受 CO2 施肥的森林進行的科學研究表明，它們通過土壤呼吸作用釋放額外的 CO2。

如果土壤中沒有足夠的養分，植物的生長速度就會變慢。 然后你就不能吸收那么多的二氧化碳。 在生態系統吸收 CO2 的計算模型中應考慮到這一點。 氮和磷已經存在這樣的模型。 從長遠來看，預計磷的供應會出現問題。

在地質時間尺度上，最重要的碳儲層是巖石圈，它含有地球上發現的所有碳的 99.8%； 主要是像石灰一樣的碳酸鹽。

地殼中有非常大量的合適的硅酸鹽礦物，從長遠來看，它們會通過將其轉化為碳酸鹽而xxx性地從大氣中去除大量的二氧化碳。