俄勒岡州前大學(xué)的一名博士生領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究表明，寒冷氣候的泥炭地溫度升高可能會(huì)隨著時(shí)間的推移觸發(fā)深埋的舊泥炭的分解，并增加向大氣排放對(duì)氣候有害的甲烷和二氧化碳。

該研究的共同作者，生物系生物學(xué)家，UO環(huán)境研究計(jì)劃和生態(tài)與進(jìn)化研究所的成員Scott Bridgham說(shuō)，最令人困擾的是甲烷的潛在釋放，甲烷是一種吸收日光并溫暖大氣的有效溫室氣體。。

這項(xiàng)由安雅·霍普爾(Anya Hopple)領(lǐng)導(dǎo)，由九名成員組成的團(tuán)隊(duì)在明尼蘇達(dá)州的一個(gè)實(shí)驗(yàn)性森林中進(jìn)行的這項(xiàng)研究于上月在《自然通訊》上發(fā)表。泥炭地由可能深達(dá)數(shù)米的腐爛有機(jī)物組成，占世界土壤碳的一半，但僅占陸地面積的3%。變暖將如何影響氣體排放和全球變暖已成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問(wèn)題。

Bridgham說(shuō)：“由于長(zhǎng)期的寒冷和澇災(zāi)，這種泥炭中的大部分碳已經(jīng)積累了數(shù)千年，因此一個(gè)中心問(wèn)題是，面對(duì)氣候變化，這種碳的惰性如何。” “在泥炭地上世界上唯一的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)變暖和大氣中二氧化碳升高的實(shí)驗(yàn)中，我們的團(tuán)隊(duì)表明，經(jīng)過(guò)約一年的滯后期后，整個(gè)泥炭剖面開(kāi)始產(chǎn)生更多的二氧化碳和甲烷。”

在美國(guó)能源部資助的研究中，研究人員使用電阻器將土壤加熱到3米深(約10英尺)，使其與計(jì)劃升溫相關(guān)的五個(gè)不同溫度進(jìn)行了加熱。Bridgham說(shuō)，更深的土壤傾向于反映年平均溫度，而表層土壤則反映季節(jié)變化。

該研究提出的結(jié)果來(lái)自2015-18年度收集的四年數(shù)據(jù)，這是由多個(gè)機(jī)構(gòu)在云杉和泥炭地應(yīng)對(duì)變化環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)SPRUCE進(jìn)行的長(zhǎng)期研究的一部分。

在這段時(shí)間內(nèi)，隨著整個(gè)土壤溫度的升高，地表甲烷排放量呈指數(shù)增長(zhǎng)，而在更深處產(chǎn)生的甲烷量也大大增加。放射性碳分析表明，更老和更深的碳源在變化中起著重要作用。

Bridgham說(shuō)：“在浸水條件下分解土壤有機(jī)物的微生物會(huì)釋放二氧化碳和/或甲烷。” “這些氣體的比例與微生物呼吸息息相關(guān)，因?yàn)樵?00年的時(shí)間范圍內(nèi)，甲烷是二氧化碳的45倍，是二氧化碳的45倍。”

研究人員進(jìn)行了尋找，但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)增加大氣中二氧化碳含量的證據(jù)，這在光合作用中很重要。Bridgham說(shuō)，已經(jīng)在植物生理學(xué)中看到了影響，但是這種影響還沒(méi)有滲透到其他生態(tài)系統(tǒng)功能中。

在較早發(fā)表的研究中，研究人員僅對(duì)泥炭深處的溫度升高了14個(gè)月進(jìn)行了研究，包括霍普爾(現(xiàn)任太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究員)在內(nèi)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)和布里奇姆發(fā)現(xiàn)，對(duì)深層甲烷和二氧化碳的產(chǎn)生沒(méi)有影響。泥炭。

研究小組指出：“我們目前的結(jié)果表明，生態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng)仍然主要受表層泥炭的驅(qū)動(dòng)，但是在相對(duì)較短的滯后之后，泥炭地深處的巨大(碳)庫(kù)對(duì)變暖做出了響應(yīng)。”

作者指出，他們的結(jié)果來(lái)自北部的一個(gè)泥炭地，可能最直接適用于經(jīng)歷變暖的傳統(tǒng)冷氣候泥炭地。研究中使用的最高高溫處于北極地區(qū)最壞情況下預(yù)期范圍的上限。