陆地生态系统从大气中吸收大量二氧化碳，是一个重要碳汇。然而，陆地碳汇年际波动剧烈，很不稳定。阐明陆地碳汇年际变化规律，对准确预估未来大气二氧化碳浓度变化至关重要。陆地碳汇受水分和温度等因子共同影响。但是，到底哪个因子主导了全球陆地碳汇年际变化？学术界争论已久，尚无定论。

北京大学城市与环境学院朴世龙院士团队结合大气反演法、生态系统碳循环模型和机器学习模型等三种方法，系统探讨了全球陆地碳汇年际变化机制。研究发现，揭示年际尺度全球陆地碳汇变化规律，既要关注早期研究注重的热带地区，还要关注北半球地区，尤其是北半球陆地碳汇对温度变化响应的季节性差异。在北半球大部分地区，春季变暖促进陆地碳汇，夏季变暖抑制陆地碳汇（图1a和b），二者相互抵消，导致统计结果显示，年际尺度全球陆地碳汇变化的主导因子并非温度，而是水分。需要指出的是，目前，机器学习模型虽应用广泛，却未准确模拟春季变暖对北半球陆地碳汇的促进作用（图1c），以至于其模拟得到的全球陆地碳汇年际变化主导因子是温度，而非水分。该研究澄清了学术界对全球陆地碳汇年际变化主导因子的争论，为准确理解全球陆地碳汇变化规律提供了新视角。

图1. 北半球陆地净生态系统碳交换量（NEE）对春、夏季温度变化响应的空间分布。正值表示升温抑制陆地碳汇，负值表示升温促进陆地碳汇

该成果于近期以“Regional and seasonal partitioning of water and temperature controls on global land carbon uptake variability”为题发表于《自然•通讯》（Nature Communications）杂志。北京大学城市与环境学院2020级博士生王锴为第一作者，朴世龙院士为通讯作者。