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我們映射了世界上冰凍的泥炭地,發現的結果令人非常擔憂

我們映射了世界上冰凍的泥炭地,發現的結果令人非常擔憂 F-Focus by Mati Kose / Shutterstock

泥炭地僅佔全球土地面積的百分之幾,但它們存儲了幾乎所有土壤碳的四分之一,因此在調節氣候方面起著至關重要的作用。 我和我的同事們剛剛繪製了迄今為止世界上泥炭地最準確的地圖-它們的深度,以及它們存儲了多少溫室氣體。 我們發現,全球變暖將很快意味著這些泥炭地開始排放的碳超過其儲存的碳。

泥炭地形成在浸水條件減緩植物材料分解和泥炭積累的地區。 富含碳的植物殘渣在北部的苔原和針葉林地區尤其積聚,這些地方幫助全球氣候降溫了10,000多年。 現在,大面積的常年凍結(多年凍土區)的泥炭地正在融化,使它們迅速將凍結的碳以二氧化碳和甲烷的形式釋放回大氣中。

地球科學家對泥炭地進行了很長時間的研究。 他們已經看了為什麼 有些地區有泥炭,有些則沒有 他們研究了泥炭地作為自然檔案的工作方式,通過它們我們可以重建過去的氣候和植被(甚至人類的生活:許多保存完好的古代人類 在泥炭沼澤中發現).

長期以來,科學家還認識到泥炭地是全球碳循環和氣候的重要組成部分。 當植物生長時,它們會從大氣中吸收CO XNUMX,並且隨著這種物質在泥炭中的積累,大氣中的碳會減少,因此氣候將長期冷卻。

有了關於北部泥炭地的重要性的所有知識,得知最近直到現在,還沒有關於它們的深度和它們存儲多少碳的全面地圖,也許令人驚訝。 因此,我領導了一個國際研究人員小組,他們繪製了這樣一張地圖,我們可以用來估計泥炭地將如何應對全球變暖。 我們的工作現在發表在雜誌上 國家科學院院刊.

顯示北部泥炭地和多年凍土位置的地圖。 泥炭地覆蓋了絕大部分北部地區,並且經常與永久凍土重疊。 Hugelius等/ PNAS, 作者提供

泥炭地的生長與許多不同的本地因素(例如景觀中的水如何流失)有關,令人難以想像。 這意味著我們必須收集7,000多個現場觀察數據,並使用基於機器學習的新統計模型來創建地圖。

我們發現泥炭地覆蓋約3.7萬平方公里。 如果是一個國家,“泥炭地”將比印度大一點。 這些泥炭地還儲存了約415千兆噸(十億噸)的碳,與世界上所有森林和樹木的儲存量一樣多。

防護服的科學家坐在泥炭沼澤湖旁邊 在西伯利亞採樣泥炭地。 古斯塔夫·休格留斯, 作者提供

目前,這個北部泥炭地碳幾乎有一半處於永久凍土中,並且全年都被凍結。 但是,隨著世界變暖和多年凍土融化,這將導致泥炭地崩潰並徹底改變它們與溫室氣體的關係。 曾經通過儲存碳來冷卻大氣的區域將釋放出比儲存的更多的CO XNUMX和甲烷。 我們發現,未來全球變暖造成的解凍將導致溫室氣體的釋放,使北部泥炭地的二氧化碳排放量減少數百年,並使其逆轉。 切換的確切時間仍然非常不確定,但是很可能會在本世紀下半葉發生。


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西伯利亞西部和加拿大哈德遜灣周圍有非常廣泛的多年凍土泥炭地。 隨著多年凍土的融化,這些獨特的環境和生態系統將發生根本性的改變,它們的凍泥土丘和小湖泊的特徵性混合物將被大範圍的濕代替。

這些變化將導致更多的CO XNUMX和甲烷釋放到大氣中,因為先前冷凍的泥炭可用於降解它們的微生物。 解凍還會導致大量泥炭流失到河流和溪流中,這將影響內陸水域和北冰洋的食物鍊和生物化學。

這些新發現進一步增強了迅速減少排放量的緊迫性,因為阻止永久凍土融化的唯一方法是限制全球變暖。 在這些廣闊的偏遠地區無法部署任何地球工程解決方案。 我們的結果清楚地表明,與我們目前的1.5℃-2℃或更高的軌跡相比,更有限的全球升溫3℃-4℃的破壞力要小得多。談話

關於作者

自然地理高級講師Gustaf Hugelius, Stockholm大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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