Recent global decline of CO$_2$ fertilization effects on vegetation photosynthesis
Songhan Wang
(1)
,
Yongguang Zhang
(1)
,
Weimin Ju
(1)
,
Jing M. Chen
(1)
,
Philippe Ciais
(2)
,
Alessandro Cescatti
(3)
,
Jordi Sardans
(4)
,
Ivan A. Janssens
(5)
,
Mousong Wu
(1)
,
Joseph A. Berry
(6)
,
Elliott Campbell
(7)
,
Marcos Fernández-Martínez
(5)
,
Ramdane Alkama
(3)
,
Stephen A. Sitch
(8)
,
Pierre Friedlingstein
(9)
,
William Kolby Smith
(10)
,
Wenping Yuan
(11)
,
Wei He
(1)
,
Danica L. Lombardozzi
(12)
,
Markus Kautz
(13)
,
Dan Zhu
(2)
,
Sebastian Lienert
(14)
,
Etsushi Kato
(15)
,
Benjamin Poulter
(16)
,
Tanja G.M. Sanders
(17)
,
Inken Krüger
,
Rong Wang
(18)
,
Ning Zeng
(19)
,
Hanqin Tian
(20)
,
Nicolas Vuichard
(2)
,
Atul K. Jain
(21)
,
Andy J. Wiltshire
(8)
,
Vanessa Haverd
(22)
,
Daniel S. Goll
(2, 23)
,
Josep Peñuelas
(24)
1
NJU -
Nanjing University
2 LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette]
3 JRC - European Commission - Joint Research Centre [Ispra]
4 CREAF - Centre for Ecological Research and Applied Forestries
5 UA - University of Antwerp
6 DGE - Department of Global Ecology [Carnegie]
7 UC - University of California
8 College of Life and Environmental Sciences [Exeter]
9 EMPS - College of Engineering, Mathematics and Physical Sciences [Exeter]
10 University of Arizona
11 School of Atmospheric Sciences [Nanjing]
12 NCAR - National Center for Atmospheric Research [Boulder]
13 Forest Research Institute Baden-Württemberg - Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
14 CEP - Climate and Environmental Physics [Bern]
15 IAE - Institute of Applied Energy
16 GSFC - NASA Goddard Space Flight Center
17 Thunen Institute of Forest Ecosystems
18 Department of Environmental Science and Engineering [Shanghai]
19 AOSC - Department of Atmospheric and Oceanic Science [College Park]
20 Forest Economics and Policy, School of Forestry and Wildlife Science
21 UIC - University of Illinois [Chicago]
22 CSIRO Marine and Atmosphere Research [Hobart]
23 UNIA - Universität Augsburg [Deutschland] = University of Augsburg [Germany] = Université d'Augsburg [Allemagne]
24 CSIC - Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Spain]
2 LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette]
3 JRC - European Commission - Joint Research Centre [Ispra]
4 CREAF - Centre for Ecological Research and Applied Forestries
5 UA - University of Antwerp
6 DGE - Department of Global Ecology [Carnegie]
7 UC - University of California
8 College of Life and Environmental Sciences [Exeter]
9 EMPS - College of Engineering, Mathematics and Physical Sciences [Exeter]
10 University of Arizona
11 School of Atmospheric Sciences [Nanjing]
12 NCAR - National Center for Atmospheric Research [Boulder]
13 Forest Research Institute Baden-Württemberg - Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
14 CEP - Climate and Environmental Physics [Bern]
15 IAE - Institute of Applied Energy
16 GSFC - NASA Goddard Space Flight Center
17 Thunen Institute of Forest Ecosystems
18 Department of Environmental Science and Engineering [Shanghai]
19 AOSC - Department of Atmospheric and Oceanic Science [College Park]
20 Forest Economics and Policy, School of Forestry and Wildlife Science
21 UIC - University of Illinois [Chicago]
22 CSIRO Marine and Atmosphere Research [Hobart]
23 UNIA - Universität Augsburg [Deutschland] = University of Augsburg [Germany] = Université d'Augsburg [Allemagne]
24 CSIC - Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Spain]
Yongguang Zhang
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Philippe Ciais
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Ivan A. Janssens
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Ramdane Alkama
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- Fonction : Auteur
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- Fonction : Auteur
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Wenping Yuan
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Markus Kautz
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Sebastian Lienert
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- ORCID : 0000-0003-1740-918X
Etsushi Kato
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Benjamin Poulter
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Tanja G.M. Sanders
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Inken Krüger
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Rong Wang
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Ning Zeng
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Hanqin Tian
- Fonction : Auteur
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Nicolas Vuichard
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Vanessa Haverd
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Daniel S. Goll
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- ORCID : 0000-0001-9246-9671
Josep Peñuelas
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- ORCID : 0000-0002-7215-0150
Résumé
The enhanced vegetation productivity driven by increased concentrations of carbon dioxide (CO$_2$) [i.e., the CO$_2$ fertilization effect (CFE)] sustains an important negative feedback on climate warming, but the temporal dynamics of CFE remain unclear. Using multiple long-term satellite- and ground-based datasets, we showed that global CFE has declined across most terrestrial regions of the globe from 1982 to 2015, correlating well with changing nutrient concentrations and availability of soil water. Current carbon cycle models also demonstrate a declining CFE trend, albeit one substantially weaker than that from the global observations. This declining trend in the forcing of terrestrial carbon sinks by increasing amounts of atmospheric CO$_2$ implies a weakening negative feedback on the climatic system and increased societal dependence on future strategies to mitigate climate warming.