尽管特朗普政府考虑让美国退出巴黎气候协定,新的科学论文记录了从阿拉斯加苔原流入空气中的温室气体通量不断增加,这是人们长期以来担心的情况,可能会恶化。
这项新研究发表在美国国家科学院院刊,表明北方的冰冻土壤(通常称为永久冻土)在夏季解冻或随后无法像以前那样重新冻结时,特别是在秋末和初冬,会向空气中释放出越来越多的二氧化碳。
该研究的主要作者、哈佛大学大气科学家罗伊辛·科曼 (Roisin Commane) 表示:“在大范围内,我们看到秋季排放的二氧化碳量大幅增加。”
这项研究由来自不同机构的 19 位作者发表,其中包括 NASA 喷气推进实验室和国家海洋与大气管理局。
这项研究基于飞机对二氧化碳和甲烷的测量以及阿拉斯加巴罗塔的测量结果,发现从 2012 年到 2014 年,该州通过生物源向大气排放了相当于 2.2 亿吨二氧化碳气体(该数字不包括化石燃料燃烧和野火)。
这个数额相当于所有排放量一年内从美国商业部门获得的收入。
二氧化碳排放量增加的主要原因是,随着阿拉斯加变暖,冬季曾经冰冻的苔原的排放量正在增加——大概是因为地面重新结冰的速度不那么快。
科曼说:“更深的土壤会变得更温暖,当它们在秋天结冰时,每个土壤深度的温度都必须在结冰之前降至零。”
“温度必须降至零并达到平衡,土壤才能坚硬地结冰。在整个时期,由于微生物活跃,所以会产生排放。”
研究特别发现,自 1975 年以来,随着气候稳定变暖,10 月至 12 月阿拉斯加苔原的碳损失量增加了 73.4%。
伍兹霍尔研究中心的永久冻土研究员苏·纳塔利(Sue Natali)说,这项新研究“首次表明北极的大片地区是碳源,而这种变化是由冬季碳排放量增加驱动的”。没有参与这项研究。
“由于这些模型没有捕捉到这些寒冷季节的过程,我们很可能低估了当前和未来气候情景下北极的碳损失。”
对永久冻土碳损失的担忧是基于一些简单的化学反应。
与在温暖的纬度地区不同,在温暖的纬度地区,土壤中的微生物不断分解植物物质并将其所含的碳返回到大气中,北极土壤的温度足够低,可以保存古代植物生命的冰冻残骸。
但随着地球变暖,土壤微生物能够分解越来越多的碳,将其送回大气中,并在一个令人不安的反馈循环中加剧全球变暖。
然而,一些科学家抱有希望,认为会有一个关键的抵消过程:随着北极变暖,它也可能会储存更多的碳,因为它变得更绿,并支持更多的植物生命,特别是在苔原地区。
这 '北极绿化”确实正在发生,但新的研究表明,初冬的永久冻土损失足以抵消这一影响。
科曼说:“绿化正在进行,但似乎在如此遥远的北方,阳光已经耗尽了,所以无论有多少绿化,最终植物都会耗尽阳光。”
“现在看来微生物正在获胜。”
这项新研究与2016年学习美国地质调查局发现,阿拉斯加目前正在充当一个净碳“汇”——从空气中吸收的碳多于其排放的碳——并且随着植物的生长,这种情况将在本世纪持续并扩大。增长增加。
该研究的主要作者之一、阿拉斯加大学费尔班克斯分校和美国地质调查局的戴夫·麦奎尔表示,这项新研究“不是最终结论,但它是向前迈出的重要一步”。
麦奎尔指出,这项新研究着眼于 2012 年至 2014 年,而美国地质勘探局 2016 年的研究则着眼于早些年,并于 2009 年结束,这使得“同类”比较变得困难。
阿拉斯加是北极地区唯一一个永久冻土可能向大气排放二氧化碳的地区。加拿大和西伯利亚的永久冻土地区更为广阔。
但研究人员表示,这项新研究的经验教训也适用于这些领域。
该研究“表明,阿拉斯加地区可能是其他地方大片北方森林和北极苔原生物群落的代表,似乎正在向大气中释放净碳,特别是在秋/初冬期间的刺激排放,”说北亚利桑那大学的生态学家特德·舒尔(Ted Schuur)没有参与这项研究。
“我们都知道这一切即将到来,但令我惊讶的是我们现在竟然能看到它,”科曼说。
2017 ©华盛顿邮报
本文最初发表于华盛顿邮报。