Cirka 30 procent av CO ₂ släpps ut till atmosfären av mänskliga aktiviteter, främst genom användning av fossila bränslen och avskogning, tas upp av terrestra ekosystem som skogar och gräsmarker. Färska rapporter från IPCC drog slutsatsen att nya markanvändningsalternativ för att förbättra denna markbundna kolsänka behövs för att uppfylla målen i Parisavtalet om klimatet. Masayuki Kondo, en biträdande professor vid Centrum för miljöfjärranalys, Chiba University, säger, "Än, det är viktigt att förstå den bästa vetenskapsbaserade uppskattningen av var atmosfärisk CO ₂ är fixerad i terrestra ekosystem idag, och vår studie tar ett betydande steg i den riktningen."

Nettot CO ₂ balansen mellan atmosfär och land kallas "netto CO ₂ flöde, " som är summan av CO ₂ absorption genom fotosyntes (-) och CO ₂ utsläpp (+) på grund av andning, nedbrytning av organiskt material i marken, skogsbränder, och markanvändningsförändringar såsom avskogning och skogsomvandling till jordbruksmark. En serie av IPCC:s utvärderingsrapporter i det förflutna har visat att beräkningen av den totala CO ₂ balans över olika regioner i världen är en utmanande uppgift.

"Det finns ett akut behov av hur mycket koldioxidreduktion som krävs för att uppnå temperaturmålen i Parisavtalet, men vi hade fortfarande en stor spridning av uppskattningar om hur mycket CO ₂ världens terrestra ekosystem tar bort, " säger Kondo. Han och hans kollegor har försökt förstå netto CO ₂ flöde från de senaste resultaten av terrestra biosfärmodeller som simulerar markbunden CO ₂ flöden av olika processer på teoretisk och semi-empirisk grund; dessutom, strävan efter att förstå "atmosfäriska inversioner" som läser atmosfärisk CO ₂ koncentration mätt av ett globalt nätverk av övervakningsstationer och använd globala 3D-atmosfäriska transportmodeller för att ge en dynamisk bild av CO ₂ flöden som utbyts mellan olika biomer och atmosfären.

"Ända tills nu, forskare inom olika områden av geovetenskap har föreslagit många typer av metoder för att uppskatta netto CO ₂ flöde, inklusive biosfärsmodeller och atmosfäriska inversioner. Dessa metoder gav inte konsekventa resultat förrän vi lade till CO ₂ som avgasas till atmosfären av floder och sjöar till biosfärsmodellerna." Sådana inkonsekvenser mellan tillvägagångssätt har med största sannolikhet producerat de obalanser i flödesuppskattningar från biosfärsmodeller och atmosfäriska inversioner som visas i IPCC:s femte utvärderingsrapport.

Kondo började revidera definitionen av varje modell med inte bara de involverade i IPCC:s femte utvärderingsrapport, men också i ett team av multidisciplinära forskare som tillhör 24 universitet och forskningsinstitutioner runt om i världen. "Forskarnas kompetensområden var olika, allt från ekologi, miljövetenskap, atmosfärisk fysik och kemi, hydrologi, och fjärranalys. Den periodiska uppdateringen av Global Carbon Budgets har också hjälpt vår sak. Vi diskuterade om och om igen hur vi ska kompensera för skillnader i definitioner."

Som ett resultat av den integrerade analysen, forskargruppen lyckades minska obalansen mellan netto CO ₂ flöden från flera datakällor. Efter att ha verifierat noggrannheten för varje metod, forskargruppen kommer att genomföra ytterligare forskning för att minimera skillnaden mellan netto CO ₂ flödesuppskattningar, även i en mindre skala av stora enskilda nationer. Slutligen, Kondo noterar, "Med den grad av noggrannhet som vi uppnådde, vi får förtroende för hur mycket CO ₂ världens terrestra ekosystem håller på att försvinna idag. Detta är ett gott tecken på våra framsteg mot målen i Parisavtalet. Vi behöver fortsätta att arbeta tillsammans med experter från olika forskningsområden mer än någonsin." Teamet rapporterar sina resultat den 12 december i Global förändringsbiologi .