科學家相信，人類活動造成大氣中的二氧化碳增加，會增加植物的光合作用速率，並可能增加植物的產量和生長，且預測這種效應將持續下去，有助於吸收大氣中的二氧化碳。但《科學》期刊一項新模型研究發現，由於氣候變化，實際上自 2001 年以來光合作用的增長速度已經放緩。
人類燃燒化石燃料，大氣中的二氧化碳含量已從工業革命前的約百萬分之 280 上升到去年的百萬分之 417，二氧化碳增加唯一的好處是會加速植物行光合作用。在光合作用過程中，植物吸收水和二氧化碳，並轉化為氧氣和碳水化合物，將碳儲存在植物和土壤內。二氧化碳愈多，光合作用的速率就越快，植物生長愈快，就可以封存更多二氧化碳，抑制全球變暖。自 1982 年以來，全球植物增加的葉子覆蓋面積大約是美國面積的兩倍。
但這種一線希望已經破滅，《科學》期刊上的一項新模型研究觀察樹葉覆蓋的各種環境，例如稀樹草原、農田和森林的衛星圖像，並利用機器學習來發現樹葉顏色等變化，來了解光合作用的速率。他們還研究 1982 年至 2016 年間空氣中二氧化碳和水蒸氣含量的數據。
結合這些數據，他們對 1982 年至 2016 年全球光合作用速率的變化進行建模，發現 1982 年至 2000 年二氧化碳水平上升，全球光合作用速率也明顯增加，但從 2000 年開始，光合作用速率的增長開始放緩。
研究推測可能是由於蒸氣壓不足增加所致。蒸氣壓是空氣中的水分含量與空氣飽和時可容納的水分含量之間的差值，基本上它是衡量空氣乾燥程度的指標，蒸氣壓增加會導致更多的水分透過蒸散作用從植物組織中蒸發。
蒸散作用主要是透過植物葉子上的氣孔進行，較高的蒸散速率可以支持植物生長，因為它們會吸收水分來補充失去的水分，導致細胞接收更多的水分及所含的營養物質。但是，如果水流失得太快，植物就會關閉氣孔以減緩蒸散作用，這會影響光合作用，因為植物也是透過氣孔來吸收二氧化碳。
由於氣溫上升導致蒸氣壓增加，全球生態系統光合作用受到抑制，因此全球生態系統吸收碳的能力也受到抑制。報告指出，現有的氣候數據和預測顯示這種趨勢可能至少持續到 2050 年，並且可能會因氣溫上升而持續更長的時間，由此對光合作用的影響預計將是長期的。
研究人員強調，過去科學認定二氧化碳水平升高，光合作用水平更高，樹木吸收的碳量將會增加這種說法必須重新考慮，人類對森林實現碳中和的依賴，或利用植樹作為吸收二氧化碳的方式，效果可能會不如預期。
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(首圖來源：pixabay)
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