Rose Cory站在北极的融水流中，收集样本并分析溪水的化学性质。 土壤有机质赋予溪流金黄色。 在水中，太阳可以从土壤中吸收碳，减弱它，使微生物分解，并释放到大气中作为二氧化碳。 （Credit：Rose Cory / U。Michigan）
新的研究表明，永久冻土层中的微生物可以为温室效应气体进入大气提供一个主要的途径。
研究人员已经知道，阳光照射在北极的永久冻土或永久冻土上，可以分解永久冻土中的碳，并将温室气体释放到大气中，但是他们不知道这个过程是如何发生的。
此前，密歇根大学最近一位博士研究生，研究的第一作者Collin Ward表示，深层永久冻土层中的微生物群落可以快速适应消耗太阳减弱的碳。 通常埋在地下的多年冻土可以暴露在阳光下，一旦解冻并冲刷到阳光照射下，削弱永久冻土层内的碳，将其转化为微生物群落喜欢消耗的碳。
这项新的研究表明，阳光使永久冻土成为微生物的盛宴，因为它赋予了他们已经喜欢吃的相同种类的碳 - 即它们适应于代谢的碳。
随着更多的永久冻土融化，北极的变暖速度是世界其他地区的两倍，它有能力释放出大量的二氧化碳排放到大气中。 如果把永久冻土中的全部碳转化为二氧化碳，那么大气中的碳就会增加一倍以上。 地球和环境科学副教授罗斯·科里（Rose Cory）说，很少有预测未来气候情景的模型包括永久冻土带的碳排放量。
她说：“吃自助餐有很多的选择，一些不是很好的选择，而不是每个菜都是你最喜欢的自助餐。” “阳光将一些永冻土壤的碳转化为微生物的”最爱“，这有助于它们将更多的碳转化为二氧化碳。”
一股融化的水流过北极的积雪。 土壤有机质赋予溪流金黄色。 （信用：杰森Dobkowski /美国密歇根州）
北极的永久冻土层不能被微生物分解，直到它变暖和融化。 一旦这样做，土着微生物群落开始分解这些土壤碳，慢慢地食用它，并在此过程中将其转化为二氧化碳。
并不是所有的土壤碳分解都发生在土壤中。 夏季的降雪和降雨将土壤碳排放到阳光普照的溪流和湖泊中，阳光使土壤碳减少。 以前的研究表明，微生物能够将日光减弱的碳转化为二氧化碳，但他们不知道为什么。
为了确定太阳光是如何帮助产生二氧化碳的，Cory和她的团队在暴露于阳光之前和之后以及将有机物质喂养到天然细菌群体之前和之后，将土壤样品进行超高分辨率质谱分析。 他们看到，在暴露在阳光下的永冻土壤样品中，细菌群落引起更多的二氧化碳释放。
他们用另一种方法检查结果：通过微生物检查微生物群落组成和基因表达。 研究人员看到，在阳光照射后，微生物重新调整了他们的代谢机制，以消耗太阳减弱的碳。
研究阳光如何促进二氧化碳从地球释放到大气中，为研究人员提供了关于如何确定永久冻土释放二氧化碳的速度和数量的更多信息。
Cory说：“这可以说是最大的反馈方法，可以引起地球上更多的变暖。 “我们正在竞相弄清楚这个永久冻土将被转化为二氧化碳。”
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研究人员在杂志上报道了他们的工作 自然通讯.
Sumber: 密歇根大学
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