Springer Science and Business Media LLC

Hạn hán cấp tốc đặt ra mối đe dọa lớn đối với các hệ sinh thái trên cạn và ảnh hưởng đến động lực carbon do sự khởi phát nhanh bất thường và tần suất gia tăng trong bối cảnh khí hậu ấm lên. Hiểu rõ phản ứng của động lực carbon trên cạn ở cấp vùng đối với hạn hán cấp tốc yêu cầu quan sát dài hạn về dòng carbon và độ ẩm đất ở quy mô lớn. Ở đây, các quan sát từ vệ tinh MODIS về năng suất sinh thái và mô hình tái phân tích ERA5 về độ ẩm đất đã được sử dụng để phát hiện phản ứng của các hệ sinh thái đối với hạn hán cấp tốc ở Trung Quốc.

Kết quả cho thấy GPP, NPP và LAI phản ứng với 79–86% các sự kiện hạn hán cấp tốc ở Trung Quốc, với tần suất phản ứng cao nhất và thấp nhất cho NPP và LAI, tương ứng. Sự sai lệch trong phản ứng của GPP, NPP và LAI đối với hạn hán cấp tốc bắt nguồn từ những thay đổi về sinh lý và cấu trúc thực vật. Các bất thường tiêu cực của GPP, NPP và LAI xuất hiện trong vòng 19 ngày sau khi bắt đầu hạn hán cấp tốc, với phản ứng nhanh nhất xảy ra ở Bắc Trung Quốc, và phản ứng chậm hơn ở miền nam và đông bắc Trung Quốc. Hiệu quả sử dụng nước (WUE) tăng lên ở hầu hết các vùng của Trung Quốc ngoại trừ vùng tây trong thời gian hạn hán cấp tốc, minh họa cho khả năng phục hồi của các hệ sinh thái trước những thay đổi nhanh chóng trong điều kiện độ ẩm đất.

Nghiên cứu này cho thấy phản ứng nhanh chóng của các hệ sinh thái đối với hạn hán cấp tốc dựa trên các quan sát từ xa, đặc biệt đối với miền bắc Trung Quốc có khí hậu bán khô. Bên cạnh đó, NPP nhạy cảm hơn GPP và LAI đối với hạn hán cấp tốc dưới ảnh hưởng của sự hô hấp thực vật và các điều chỉnh sinh lý. Mặc dù WUE trung bình tăng lên trong thời gian hiện diện của hạn hán cấp tốc trên hầu hết Trung Quốc, miền tây Trung Quốc cho thấy ít khả năng phục hồi hơn đối với hạn hán cấp tốc với ít thay đổi trong WUE trong giai đoạn phục hồi. Nghiên cứu này nhấn mạnh tác động của hạn hán cấp tốc lên các hệ sinh thái và sự cần thiết phải theo dõi sự gia tăng nhanh chóng của hạn hán.