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北极永久冻土释放二氧化碳远超预期

(图片来源:Pixabay/CC0 Public Domain)

全球气温上升导致北极永久冻土融化,释放出了其中储存数千年的二氧化碳。永久冻土中储存的碳量估计是现代人类排放的二氧化碳总量的四倍。

哥本哈根大学的一名研究人员所在的一个国际团队发现,这一现象将释放的二氧化碳,远超以前认为的永久冻土中有机物释放的二氧化碳。此前认为,永久冻土是一个被铁矿紧紧束缚并安全隔离的碳池。

据估计,如果储存在铁矿里的碳转化为二氧化碳,其总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,微生物在释放二氧化碳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。但一个全新的发现显示,细菌会使铁丧失碳捕集能力,导致大量二氧化碳释放。

“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副教授Carsten W. Müller解释道,“它们进食时,会破坏铁矿和碳的结合,碳会转化为温室气体释放到大气中。”

Müller阐述道:“冻土的含氧量高,能够保持铁矿物稳定,促使碳与铁矿物结合。但是,一旦冰融化变成水,氧含量会下降,铁矿就会变得不稳定。与此同时,冰融化使细菌得以进入。总而言之,这就是其中储存的碳以二氧化碳的形式释放出来的原因。”

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,但他们通过将结果与北半球其他地区的数据进行了比较,预计这项新结果也适用于全球其他的永久冻土地区。

Carsten W. Müller说:“这意味着一个新的、大型二氧化碳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,但研究人员对土壤中的碳转化为温室气体的决定机制,还知之甚少。

“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。“对土壤中碳存储的深层机制关注得很少。”

但研究人员表明,根据这一新发现的机制,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:中国数字科技馆
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