Changes in soil organic carbon storage predicted by Earth system models during the 21st century
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Soil is currently thought to be a sink for carbon; however, the response of this sink to increasing levels of atmospheric carbon dioxide and climate change is uncertain. In this study, we analyzed soil organic carbon (SOC) changes from 11 Earth system models (ESMs) contributing simulations to the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5). We used a reduced complexity model based on temperature and moisture sensitivities to analyze the drivers of SOC change for the historical and high radiative forcing (RCP 8.5) scenarios between 1850 and 2100. ESM estimates of SOC changed over the 21st century (2090–2099 minus 1997–2006) ranging from a loss of 72 Pg C to a gain of 253 Pg C with a multi-model mean gain of 65 Pg C. Many ESMs simulated large changes in high-latitude SOC that ranged from losses of 37 Pg C to gains of 146 Pg C with a multi-model mean gain of 39 Pg C across tundra and boreal biomes. All ESMs showed cumulative increases in global NPP (11 to 59%) and decreases in SOC turnover times (15 to 28%) over the 21st century. Most of the model-to-model variation in SOC change was explained by initial SOC stocks combined with the relative changes in soil inputs and decomposition rates (R2 = 0.89, p < 0.01). Between models, increases in decomposition rate were well explained by a combination of initial decomposition rate, ESM-specific Q10-factors, and changes in soil temperature (R2 = 0.80, p < 0.01). All SOC changes depended on sustained increases in NPP with global change (primarily driven by increasing CO2). Many ESMs simulated large accumulations of SOC in high-latitude biomes that are not consistent with empirical studies. Most ESMs poorly represented permafrost dynamics and omitted potential constraints on SOC storage, such as priming effects, nutrient availability, mineral surface stabilization, and aggregate formation. Future models that represent these constraints are likely to estimate smaller increases in SOC storage over the 21st century.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».