大气CO 2浓度的增加是温室效应和全球变暖的主要原因。值得注意的是，快速的气候变暖反过来可以增加或减少土地碳吸收，分别导致负或正碳循环 - 气候变化反馈。

科学家此前并不了解导致碳气候反馈方向的原因，因此很难预测未来的气候变暖。

然而，最近由中国科学院地理科学与资源研究所(IGSNRR)的牛树立博士领导的一个研究小组发现，土壤中的水分可用性决定了碳气候反馈的方向。该小组的研究结果于2019年8月22日发表在Science Advances上。

研究小组主要根据青藏高原高寒草甸的野外操纵实验得出结论。他们发现，当土壤含水量(SWC)低于其最佳值但降低到最佳值以上时，土地碳吸收量增加。

他们揭示了清晰的响应曲面，显示了水的可用性如何决定碳循环 - 气候变暖的反馈方向 在最佳SWC以上，温带诱导的SWC降低增强了土壤温度升高对土地碳吸收的直接升温效应，导致强烈的负反馈。

然而，低于最佳温度，由温度引起的SWC减少抑制了在中等干燥条件下对碳吸收的直接变暖效应，并在严重干燥条件下引起正反馈。

“此外，为了测试这种水垢模式是否可以在整个生态系统中推广，我们将站点级机制与全局综合结合起来。结果还表明，在潮湿条件下，变暖会刺激净碳吸收(负反馈)，但会降低(积极的反馈)在非常干燥的条件下，“牛教授说。

本研究揭示的水垢模式提供了令人信服的证据，表明水在时间和空间尺度上调节生态系统对气候变暖的反馈。它提供了一般化的机制，不仅有助于解释观察到的碳气候反馈的不同大小和方向，而且还可以改善生态系统碳动态的模型预测以应对气候变暖。