自然科普:北極永久凍土釋放CO2遠(yuǎn)超預(yù)期
發(fā)布時間:2021-04-15
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自然科普:北極永久凍土釋放CO2遠(yuǎn)超預(yù)期

(圖片來源:Pixabay/CC0 Public Domain)

全球氣溫上升導(dǎo)致北半球凍土——北極永久凍土融化,釋放出其中儲存數(shù)千年的CO2。永久凍土中儲存的碳量估計(jì)是現(xiàn)代人類排放的CO2總量的四倍。

哥本哈根大學(xué)一名研究人員所在的一個國際團(tuán)隊(duì),在其研究結(jié)果中發(fā)現(xiàn),新發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象將釋放的CO2,遠(yuǎn)超以前認(rèn)為的永久凍土中有機(jī)物釋放的CO2。此前認(rèn)為永久凍土是一個被鐵緊緊束縛并安全隔離的碳池。

據(jù)估計(jì),儲存在鐵里的碳轉(zhuǎn)化為CO2,其碳儲量是人類使用化石燃料每年釋放碳量的2至5倍。

(圖片來源:Pixabay)

鐵和有機(jī)碳不結(jié)合

研究人員早就意識到,隨著永久凍土融化,微生物在釋放CO2方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。土壤解凍時,微生物將死去的植物和其他有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷、一氧化二氮、二氧化碳等溫室氣體。

而新發(fā)現(xiàn)表明,即使永久凍土融化,鐵礦也能結(jié)合碳。細(xì)菌使鐵喪失碳捕集能力,導(dǎo)致大量CO2釋放。這是一個全新的發(fā)現(xiàn)。

“我們看到的是,細(xì)菌只是將鐵元素作為一種食物來源?!备绫竟髮W(xué)地球科學(xué)和自然資源管理系的Carsten W. Müller副教授解釋道,“它們進(jìn)食時,捕獲碳的鍵被破壞,碳作為溫室氣體釋放到大氣中?!?/p>

他闡述道:“凍土的含氧量高,能夠保持鐵礦物穩(wěn)定,允許碳與鐵礦物結(jié)合。但是一旦冰融化變成水,氧含量會下降,鐵就會變得不穩(wěn)定。與此同時,冰融化使細(xì)菌得以進(jìn)入??偠灾@就是以CO2的形式將儲存的碳釋放出來的原因?!盡üller解釋道。

這項(xiàng)研究最近發(fā)表在《自然通訊》(Nature Communications)雜志上。

尚未納入氣候模型

盡管研究人員只研究了瑞典北部阿比斯科(Abisko)的一個沼澤地區(qū),但已經(jīng)將他們的結(jié)果與北半球其他地區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較,預(yù)計(jì)他們的新結(jié)果也適用于全球其他永久凍土地區(qū)。

Carsten W. Müller說:“這意味著一個新的CO2大排放源需要納入氣候模型,進(jìn)行深入研究?!?/p>

(圖片來源:Pixabay)

盡管儲存在永久凍土中的碳對氣候有重大影響,但土壤中的碳是否轉(zhuǎn)化為溫室氣體的決定機(jī)制,研究人員知之甚少。

“大多數(shù)關(guān)于北極氣候研究的關(guān)注點(diǎn)是碳的儲存量及其對氣候變化的敏感性?!盋arsten W. Müller說。“對土壤中碳的深層機(jī)制關(guān)注得很少?!?/p>

但研究人員表明,這一新發(fā)現(xiàn)的機(jī)制,還無法確定土壤會額外釋放的碳量,這需要進(jìn)一步的調(diào)研。

翻譯:榮濟(jì)妍

校審:趙歡

引進(jìn)來源:哥本哈根大學(xué)

本文來自:環(huán)球科學(xué)


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