自然科普:北极永久冻土释放CO2远超预期
来源:环球科学
发布时间:2021-04-15
浏览次数:1370
自然科普:北极永久冻土释放CO2远超预期

(图片来源:Pixabay/CC0 Public Domain)

全球气温上升导致北半球冻土——北极永久冻土融化,释放出其中储存数千年的CO2。永久冻土中储存的碳量估计是现代人类排放的CO2总量的四倍。

哥本哈根大学一名研究人员所在的一个国际团队,在其研究结果中发现,新发现的现象将释放的CO2,远超以前认为的永久冻土中有机物释放的CO2。此前认为永久冻土是一个被铁紧紧束缚并安全隔离的碳池。

据估计,储存在铁里的碳转化为CO2,其碳储量是人类使用化石燃料每年释放碳量的2至5倍。

(图片来源:Pixabay)

铁和有机碳不结合

研究人员早就意识到,随着永久冻土融化,微生物在释放CO2方面发挥着关键作用。土壤解冻时,微生物将死去的植物和其他有机物转化为甲烷、一氧化二氮、二氧化碳等温室气体。

而新发现表明,即使永久冻土融化,铁矿也能结合碳。细菌使铁丧失碳捕集能力,导致大量CO2释放。这是一个全新的发现。

“我们看到的是,细菌只是将铁元素作为一种食物来源。”哥本哈根大学地球科学和自然资源管理系的Carsten W. Müller副教授解释道,“它们进食时,捕获碳的键被破坏,碳作为温室气体释放到大气中。”

他阐述道:“冻土的含氧量高,能够保持铁矿物稳定,允许碳与铁矿物结合。但是一旦冰融化变成水,氧含量会下降,铁就会变得不稳定。与此同时,冰融化使细菌得以进入。总而言之,这就是以CO2的形式将储存的碳释放出来的原因。”Müller解释道。

这项研究最近发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上。

尚未纳入气候模型

尽管研究人员只研究了瑞典北部阿比斯科(Abisko)的一个沼泽地区,但已经将他们的结果与北半球其他地区的数据进行了比较,预计他们的新结果也适用于全球其他永久冻土地区。

Carsten W. Müller说:“这意味着一个新的CO2大排放源需要纳入气候模型,进行深入研究。”

(图片来源:Pixabay)

尽管储存在永久冻土中的碳对气候有重大影响,但土壤中的碳是否转化为温室气体的决定机制,研究人员知之甚少。

“大多数关于北极气候研究的关注点是碳的储存量及其对气候变化的敏感性。”Carsten W. Müller说。“对土壤中碳的深层机制关注得很少。”

但研究人员表明,这一新发现的机制,还无法确定土壤会额外释放的碳量,这需要进一步的调研。

翻译:荣济妍

校审:赵欢

引进来源:哥本哈根大学

本文来自:环球科学


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