随着人类继续燃烧化石燃料，地球上微妙的生命平衡正在发生变化。树木也是如此，由于大气中二氧化碳(CO₂)浓度的增加，许多树木的生长速度加快了。

我们脚下的土地上正在进行一场激烈的战斗

但并非所有树木都以这种方式做出反应。尤其是桉树——澳大利亚的标志性森林树种——并没有像预期的那样从二氧化碳的增加中受益。

为什么不呢?我们今天在《自然》杂志上发表的新研究表明，这归结于地下对磷的争夺，磷是土壤中的一种矿物质营养物质，对树木的生长至关重要。研究结果表明，在世界某些地区，二氧化碳的增加意味着土壤中的微小虫子会“保留”磷，从而减少树木可利用的磷。

对于一些森林来说，这是一个令人震惊的消息，因为根据目前的预测，全球森林增长旨在限制全球变暖造成的破坏。

我们的研究涉及

我们的研究使用了西悉尼大学一项名为“桉树自由空气二氧化碳富集”的实验的数据，即EucFACE。该实验位于悉尼霍克斯伯里区一片百年历史的坎伯兰平原林地中。

二氧化碳通过计算机控制系统释放到林地中。然后，科学家监测其对树木、土壤和更广泛的生态系统的影响。六年来，二氧化碳浓度上升到2050年左右的预期水平(根据目前的正常排放轨迹)。

我们之前的研究发现，林地树木在高CO₂水平下没有表现出任何额外生长。我们怀疑土壤中磷的可用性低是原因，并着手对此进行测试。

磷对树木生长所需的光合作用至关重要。土壤中的磷是由微生物提供的。这些微生物分解死亡和腐烂的物质，并将磷转化为植物根部可以吸收的形式。

大多数澳大利亚土壤天然磷含量较低，因为它们来自古老的、营养贫乏的岩石。热带和亚热带地区的大部分土壤也是如此。这使得微生物提供的磷服务变得更加重要。

我们对生态系统各个部分的磷进行了取样，追踪了磷从土壤到树木的旅程。我们发现，在高二氧化碳条件下，微生物会保留更多它们产生的磷，以促进自身的新陈代谢。这样树木可吸收的磷就更少了。

尽管树木试图通过向土壤中释放额外的碳来为微生物提供养分，以“交换”磷，但这种情况仍然发生了。

此外，树木是磷的“回收者”，它们在叶子掉落前会将叶子中一半的磷去除。但这仍然不足以支持树木的额外生长。

EucFACE旨在预测大气中二氧化碳快速上升对澳大利亚独特的原生森林的影响。

为什么这很重要

我们的研究首次表明了磷循环如何受到高二氧化碳的影响——特别是土壤微生物的作用。

随着大气中二氧化碳水平的增加，这些结果对于预测林地和森林中土壤磷的有效性和植物生产力非常重要。

目前的气候预测认为，二氧化碳的增加将导致全球森林生长增加。森林是重要的碳“汇”，也就是说，它们从大气中吸收碳。因此，预计森林生长增加将在一定程度上限制气候变化的影响。

如果将我们的结果考虑在内，未来的变暖将高于目前的预测。然而，在其他地点、使用其他树种验证我们的结果很重要。海外团队正在亚马逊雨林等地进行新实验，以测试这些发现。

重要的是，我们的研究结果并不意味着森林不是碳的重要吸收源。森林中含有大量的碳。避免砍伐森林和种植新森林都是维持和增加碳储存的有效手段。

我们的研究表明，在种植树木时考虑土壤的重要性。我们还希望我们的研究能够激发人们进一步努力寻找生态系统中的磷，特别是在磷含量通常极为有限的热带雨林中。