大気中のCO2濃度上昇に対する生態系の水利用効率の応答：感度と大規模な生物地球化学的影響

要約 生態系の水利用効率（WUE）は、世界の陸上炭素と水の循環を結び付ける重要な指標です。温帯・亜寒帯林におけるWUEのエッディコバリアンスに基づく推定値は、1992年から2010年の間に強い予期しない増加を示すことが最近発見されており、これは大気中のCO2濃度の上昇が植物の生理に与える影響によるものとされています。この仮説を検証するために、私たちは、気候モデルJSBACHにおける気孔伝導度（g_s）の大気中CO2濃度に対する感度を高めることで、観測された傾向を強制しました。シミュレーションされた大陸流出、蒸発散（ET）、および季節的なCO2交換を、外帯北半球の観測と比較しました。シミュレーションされたWUEの増加は、大陸規模での表面水文学に大きな変化をもたらしました。ここには、ETの有意な減少と、大陸流出の有意な増加が含まれ、これらは大規模観測とは矛盾しています。シミュレーションされた季節的な大気中CO2の振幅は時間と共に減少しましたが、地上測定サイトで観測された上昇傾向とは対照的です。我々の結果は、最近の大規模なWUEの傾向が、これらの森林生態系において推定されたものよりもかなり小さいことを強く示しています。これにより、大きなスケールでのWUEの感度が減少していることが強調されており、これが生態系WUEの変化の生理的解釈に影響を与えています。