隨著土壤變暖,它會洩漏碳,一項新的研究表明,更高的溫度可能會釋放出比我們想像的更多的碳,這可能會形成一個危險的反饋循環,導致地球變得越來越熱。
這是基於 26 年前在馬薩諸塞州闊葉林中進行的實驗,研究人員一直在人工加熱土壤的某些部分以觀察效果。
來自麻州海洋生物實驗室(MBL)、麻州大學和新罕布夏大學的研究小組表示,氣溫上升會導致一個兩階段循環,碳排放量在幾年內增加,然後趨於平穩? 可能是由於土壤微生物適應了溫暖的條件。
調整後,碳排放量再次開始上升。 人們擔心的是,土壤變暖會導致大氣變暖,進而使地面升溫,導致我們無法控制的氣溫持續上升。
哈佛森林的研究人員。 圖片來源:麻薩諸塞大學
「這種自我強化的反饋可能是土壤的全球現象,一旦開始,可能很難關閉,」團隊成員之一、MBL 的 Jerry Melillo 告訴梅根·巴特爾斯 (Meghan Bartels)新聞周刊。
“我認為這部分問題發人深省。”
科學家承認,關於土壤微生物以及它們如何釋放碳,他們還有很多東西需要了解,因此像這樣的長期詳細研究對於理解正在發生的過程至關重要。
早在 1991 年,類似於用於防止運動場結冰的加熱線圈就被埋在地下約 10 公分(3.9 英吋)處。哈佛森林,使森林土壤表面的某些部分比對照地塊溫度高 5°C (9°F)。
從那時起,加熱的土地已經損失了17%的碳儲存在表層60公分(23.6英吋)的土壤中,那裡儲存著大部分有機物。 1991-2000 年和 2018-2013 年兩次,較溫暖土壤的碳損失速度超過了對照地塊的碳損失速度。
在這些時期之間,加熱區域和未加熱區域的碳釋放水平相似:科學家認為,這種循環是由於微生物數量增加而引起的,它們以難以消化的有機物為食,例如木質素在植物中,從而排出更多的碳。
加熱斑塊的鳥瞰圖。 圖片來源:奧黛麗·巴克-普洛特金
研究人員表示,當食物耗盡時,微生物會適應並重組,導致碳釋放暫停。 自2014年以來,加熱地塊碳排放量再次下降,監測至今仍在持續。
「如果由於溫暖土壤中的微生物活動而將大量土壤碳添加到大氣中,這將加速全球暖化過程,」梅利洛說。 “一旦這種自我強化的反饋開始,就沒有簡單的方法可以將其關閉。沒有可以翻轉的開關。”
正如團隊所指出的,每年我們都會抽水約100億噸碳主要透過燃燒化石燃料進入大氣。 據認為,世界土壤中儲存了大約 3.5 兆噸。
其中很大一部分儲存在北極的大凍土池中? 那裡的碳很容易分解,我們知道兩極的溫度是在上升。
將碳鎖在土壤中不僅意味著它不會進入大氣,還可以透過保持水分和幫助植物生長來幫助土壤保持健康。
瑞典隆德大學的丹尼爾·梅特卡夫(Daniel Metcalfe)表示:「如果這些發現在主要陸地生態系統中得到更廣泛的應用,那麼在全球暖化的情況下,全球土壤碳儲存的很大一部分可能會比以前想像的更容易分解和釋放二氧化碳。守護者。
就在上週一項單獨的研究警告說,由於廣泛的森林砍伐,森林釋放的碳多於其儲存的碳。 現在,我們可以透過增加土壤變暖來提高這些林區的碳水平。
我們從這項漫長的研究中得到的唯一鼓勵是,我們一直在了解更多關於碳循環和各種自然現象的知識。臨界點可能會影響地球整體溫度的上升。
透過更了解微生物過程的工作原理,有一些證據我們可以管理腳下的土壤來捕獲二氧化碳並減緩全球暖化的速度嗎? 但還需要更多的研究,而且我們的時間不多了。
“未來是更溫暖的未來”梅利洛說。 “問題是變暖了多少。”
該研究發表於科學。