地上風速の変動が植物の生産性と炭素吸収に影響(Terrestrial Wind Speed Variations Impact Global Vegetation Productivity and Carbon Sinks)

2025-10-22 中国科学院 (CAS)

南京地理与湖泊研究所の傅聡生教授らの研究チームは、陸上の風速変動が全球の植生生産性と炭素吸収能力に大きく影響することを明らかにした。再解析データ、衛星観測、渦相関観測、CMIP6モデルを統合し、1983~2100年の風速変化が生態系の炭素吸収に与える影響を解析した結果、風速の低下が樹冠湿度や土壌水分を高め、蒸気圧不足を減少させることで光合成を促進することが分かった。1983~2010年の風速低下は、全球の純一次生産量増加の約6~8%に寄与し、CO₂施肥効果に次ぐ要因であった。特に草原生態系では生産性変化の最大70%が風速変動によるもので、21世紀を通じてその感度が高まると予測された。風速を無視すると炭素循環予測に系統的誤差が生じる可能性があると警告している。

<関連情報>

地上風速の変化に対する地球規模の植生生産性の顕著な感受性 Significant sensitivity of global vegetation productivity to terrestrial surface wind speed changes

Haohao Wu,Congsheng Fu,Lingling Zhang,Zelalem A. Mekonnen,Qing Zhu,Kailiang Yu,Philippe Ciais,Jianyao Chen,Dagang Wang,Huawu Wu & Guishan Yang
Nature Communications  Published:21 October 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-65000-x

地上風速の変動が植物の生産性と炭素吸収に影響(Terrestrial Wind Speed Variations Impact Global Vegetation Productivity and Carbon Sinks)

Abstract

Decadal changes in terrestrial surface wind speed since the 1960s have been extensively documented, while the mechanism and the extent of their impacts on terrestrial ecosystem productivity remain unclear. Here, we systematically explore the impacts of wind speed changes on terrestrial gross primary production (GPP) using satellite-derived data, reanalysis datasets, flux tower observations, CMIP6 models, and exploratory simulation experiments. Our results show a negative sensitivity of terrestrial GPP to wind speed change, ranging from −156.67 to −65.82 g C m−2 yr−1 (m s−1)−1, across different data sources from 1983 to 2100. This is mainly attributed to the impacts of wind speed decline on stomatal conductance by reducing atmospheric dryness and soil drying. We find that during 1983 – 2010, wind speed decline is the most important factor, after rising atmospheric CO2 concentrations, in its contribution to the increasing trend in GPP (6.0% –7.8%). With further declines in wind speed, this contribution to GPP is projected to rank between second and third during 2031 – 2100. Among seven plant functional types, grasslands contribute most to the wind-induced changes in the GPP trend under current and future climates. These findings highlight the substantial effects of wind speed on centennial-scale global carbon dynamics.

1702地球物理及び地球化学
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