我们映射了世界上冰冻的泥炭地,发现的结果令人非常担忧 F-Focus by Mati Kose / Shutterstock

泥炭地仅占全球土地面积的百分之几,但它们存储了几乎所有土壤碳的四分之一,因此在调节气候方面起着至关重要的作用。 我和我的同事们刚刚绘制了迄今为止世界上泥炭地最准确的地图-它们的深度,以及它们存储了多少温室气体。 我们发现,全球变暖将很快意味着这些泥炭地开始排放的碳超过其储存的碳。

泥炭地形成在浸水条件减缓植物材料分解和泥炭积累的地区。 富含碳的植物残骸在北部的苔原和针叶林地区尤其积聚,这些地方帮助全球气候降温了10,000多年。 现在,大面积的常年冻结的(多年冻土)泥炭地正在融化,使它们迅速将冻结的碳以二氧化碳和甲烷的形式释放回大气中。

地球科学家对泥炭地进行了很长时间的研究。 他们已经看了为什么 有些地区有泥炭,有些则没有 他们研究了泥炭地作为自然档案的工作方式,通过它们我们可以重建过去的气候和植被(甚至人类的生活:许多保存完好的古代人类 在泥炭沼泽中发现).

科学家们也很早就认识到泥炭地是全球碳循环和气候的重要组成部分。植物生长时会吸收二氧化碳吗?来自大气中的物质,随着这种物质在泥炭中积累,大气中的碳含量减少,因此从长远来看,气候会变冷。

有了关于北部泥炭地的重要性的所有这些知识,得知直到最近,还没有关于它们的深度和它们存储多少碳的全面地图,也许令人惊讶。 因此,我领导了一个国际研究人员小组,他们绘制了这样一张地图,我们可以用来估计泥炭地将如何应对全球变暖。 我们的工作现已发表在杂志上 PNAS.


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显示北部泥炭地和多年冻土位置的地图。 泥炭地覆盖了绝大部分北部地区,并且经常与多年冻土区重叠。 Hugelius等/ PNAS, 作者提供

泥炭地的生长与许多不同的本地因素(例如景观中的水如何流失)有关,令人难以想象。 这意味着我们必须收集7,000多个现场观察数据,并使用基于机器学习的新统计模型来创建地图。

我们发现泥炭地覆盖约3.7万平方公里。 如果是一个国家,“泥炭地”将比印度大一点。 这些泥炭地还储存了约415千兆吨(十亿吨)的碳,与世界上所有森林和树木的储存量一样多。

防护服的科学家坐在泥炭沼泽中的湖边 在西伯利亚采样泥炭地。 古斯塔夫·休格留斯, 作者提供

目前,北部泥炭地的碳几乎有一半位于永久冻土层中,即常年冻结的土地。但是,随着世界变暖和永久冻土融化,它会导致泥炭地崩溃并彻底改变它们与温室气体的关系。曾经通过储存碳来冷却大气的地区会释放更多的二氧化碳吗?和甲烷比他们储存的。我们发现,未来全球变暖导致的解冻将导致温室气体的释放,从而在数百年内掩盖并逆转所有北部泥炭地的二氧化碳汇。这种转变的确切时间仍然高度不确定,但很可能发生在本世纪下半叶。

西伯利亚西部和加拿大哈德逊湾周围有非常广泛的多年冻土泥炭地。 这些独特的环境和生态系统将随着永久冻土的融化而发生根本性的变化,它们的冻泥土丘和小湖泊的特征性混合将被大范围的湿代替。

这些变化会导致更多的CO吗?当先前冻结的泥炭可供微生物降解时,甲烷将被释放到大气中。解冻还将导致泥炭大量流失到河流和溪流中,这将影响内陆水域和北冰洋的食物链和生物化学。

这些新发现进一步强调了迅速减少排放的紧迫性,因为阻止永久冻土融化的唯一方法是限制全球变暖。没有任何地球工程解决方案可以部署在这些广阔而偏远的地区。我们的结果清楚地表明,全球变暖更有限1.5?-2?会比我们目前的 3?-4 轨迹造成的损害小得多吗?学位或以上。谈话

关于作者

自然地理高级讲师Gustaf Hugelius, Stockholm大学

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