Overestimated natural biological nitrogen fixation translates to an exaggerated CO <sub>2</sub> fertilization effect in Earth system models
Notice bibliographique
Résumé
CO 2 fertilization of the terrestrial biosphere is limited by nitrogen. Biological nitrogen fixation (BNF) is the dominant natural nitrogen source to the terrestrial biosphere and can alleviate nitrogen limitation but is poorly constrained in Earth system models (ESMs). Here, we compare terrestrial BNF from an ensemble of ESMs of the 6th Coupled Model Intercomparison Project to a new global synthesis of observations across natural and agricultural biomes. We find that compared to observations, ESMs underestimate agricultural BNF but overestimate natural BNF in the present day by over 50%. Natural BNF is overestimated in the most productive ecosystems that contribute most to the terrestrial carbon sink (forests and grasslands). ESMs with different BNF representations yield a range of BNF responses to CO 2 enrichment. Some ESMs with phenomenological representations of BNF predict a natural BNF increase in response to a doubling of CO 2 that aligns with a meta-analysis of CO 2 enrichment experiments (31% increase) but fail to account for the substantial carbon cost of BNF. In contrast, ESMs with mechanistic representations of BNF account for its carbon cost as well as its regulation by nitrogen limitation but overestimate the BNF response to a doubling of CO 2 (135% increase). Overall, all current BNF representations in ESMs fall short of fully capturing its response to rising atmospheric CO 2 . Finally, we find a positive correlation between modeled present-day natural BNF and the CO 2 fertilization effect across ESMs, suggesting that overestimated natural BNF translates to an exaggerated CO 2 fertilization effect of approximately 11% in ESMs.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».