生态系统恢复是应对气候变化的重要自然解决方案，因其在碳封存方面具有巨大潜力，成为了研究热点。然而，现有研究往往高估了生态系统恢复的碳封存潜力，未能充分考虑生态系统对水资源的需求与人类水需求之间的竞争关系。这一问题不仅影响了碳封存的实现，也可能对水资源的安全构成威胁。
鉴于此，西北农林科技大学Shouzhang Peng、中国科学院生态系统网络观测与模拟重点实验室Kailiang Yu团队携手使用综合的基于过程的模型，结合广泛的土地利用数据和蒸发回收，重新评估了生态系统恢复的水需求。他们发现，要实现生态系统恢复的碳封存潜力，将导致全球人均水资源可用性减少26%，对水资源紧张和人口密集地区的水安全构成重大风险。研究表明，如果保护人类用水，生态系统恢复的可实现碳封存潜力将减少三分之一（从396 PgC降至270 PgC），而巴西、美国和俄罗斯是具有最大可实现潜力的国家。
此外，未来的气候变化、CO2浓度、土地利用和人口变化在共享社会经济路径（SSP）情景下的预测表明，到本世纪末，可实现的碳封存潜力可能增加至274–302 PgC，其中中国被预期将具有最大的潜力。这一发现为碳封存目标与水安全之间的权衡和协同关系提供了更深入的理解，并为可持续实施生态系统恢复策略提供了实证框架。
表征解读】本文通过使用LPJ-GUESS过程模型及卫星遥感数据等表征手段，揭示了全球潜在碳储量的增加与水资源消耗之间的复杂关系。作者的研究发现，在进行生态系统恢复的过程中，尽管全球潜在的碳储量可达到396 PgC，但74%的区域却伴随着水资源的减少，这一现象通过空间分布图得以清晰体现。这一结果强调了碳恢复与水资源安全之间的重要权衡，提示作者在实施自然碳解决方案（NCS）时必须兼顾环境与人类需求。
针对碳存储增加伴随水资源减少的现象，作者进一步通过微观机理的表征，分析了植物-土壤水反馈及其对水资源的影响。研究显示，生态系统恢复后，某些区域的土壤蒸发减少，从而实现水资源的局部增加。这一现象特别体现在高强度人类活动影响下的区域。此外，通过土地与大气之间的反馈，作者探讨了生态系统恢复后降水的潜在增加，特别是在温暖潮湿地区，这为未来的水资源管理提供了新的视角。
在此基础上，通过遥感监测与长期调查数据的整合，作者对全球范围内的碳储量与水资源之间的关系进行了深入的研究。结果表明，尽管大多数区域的水资源受到了影响，但仍有26%的地区在碳储量增加的同时显示出水资源的改善。这一发现为碳恢复策略的制定提供了新的思路，强调了区域差异化管理的必要性。
科学启迪】本文的研究揭示了在陆地生态系统中增强碳储存与水资源消耗之间的复杂关系，强调了在进行自然碳恢复时，必须兼顾水资源的管理。通过基于过程的模型，研究表明全球潜在的碳储存量为396 PgC，但在74%的地区，碳储存的增加会导致水资源的减少，这一发现突显了碳恢复与水安全之间的显著权衡。此外，研究还提出，尽管有些地区在生态恢复后水资源得以增加，这种情况主要发生在高强度人类活动的区域，表明人类活动对生态系统的影响不容忽视。
这项研究为政策制定者和研究人员提供了重要的参考，强调在制定净零排放战略时，必须综合考虑不同气候、生态和社会背景下的碳储存与水资源管理的权衡。未来的生态恢复项目应在保证碳储存潜力的同时，确保水资源的可持续利用，从而实现更广泛的环境保护和人类需求的平衡。这为作者在面临气候变化挑战时，提供了科学的理论基础和实践指导。
【11月21日揭秘】新能源汽车轻量化与电池测试前沿技术大公开，ZwickRoell邀您共探！
3i流式新品流式新玩家凯乐生物3激光38色全光谱流式细胞仪ColorTrum
已引入4个院士团队！明月湖实验室正式揭牌：支撑重庆万亿级新材料产业发展
祝贺｜张泽院士韩晓东教授团队“跨尺度宽温域高空间分辨材料力学性能实验系统及应用”项目获中国分析测试科学奖特等奖
中日友好环境保护中心358.00万元采购ICP-AES,火焰光度计,气相色谱仪,ICP-MS
1263万！哈尔滨海关技术中心和绥芬河海关综合技术中心2024年实验室仪器设备更新项目
科学家利用原位液相透射电镜（LP-TEM）和核磁共振（NMR）等多种表征首次揭示了CaCO3的结晶过程及其前驱体的化学组成！
科学家利用动态机械分析仪等先进仪器揭示液晶弹性体在光驱动下的出色动力学特性！
科学家利用扫描透射电子显微镜（STEM）与电子能量损失谱（EELS）揭示GaN中棱柱堆垛层错（PSF）附近的缺陷声子模式！
科学家通过原位掠入射广角x射线散射（GIWAXS）和分子动力学（MD）模拟等表征手段揭示了非晶相自组装分子（SAMs）在钙钛矿薄膜中的均匀生长特性！
科学家通过原子力显微镜（AFM）和纳米傅里叶变换红外光谱（nano-FTIR）等手段揭示二维丝素（SF）层状薄膜的结构和电子特性！
科学家利用非弹性电子隧道谱技术（IETS）发现了石墨烯-分子-石墨烯单分子接头中反应物状态的电流特征！
科学家通过原位表面增强红外吸收光谱（SEIRAS）和从头算分子动力学（AIMD）等手段揭示不同阳离子在电化学界面的作用机制！
