气候稳定的关键可能被埋在泥中

气候稳定的关键可能被埋在泥中

地球上的泥炭土储存了大量的碳——大约相当于目前在大气中自由流动的二氧化碳。随着全球气温上升，科学家们担心地球对这些碳库的控制可能会减弱，从而释放出“碳炸弹”，从而进一步破坏地球的气候系统。

但是，由佛罗里达州立大学领导的一项新研究给人们带来了一些希望，即地球的碳储藏库可能并不像专家们预测的那样脆弱。在一项针对泥炭地的全球调查中，研究人员发现，即使气温继续攀升，这些富含碳的环境也可能显示出一定程度的长期适应能力。

“很多人担心失去这些碳储层，但这项研究表明，它们比我们最初认为的更稳定，”罗伯特·o·劳顿(Robert O. Lawton)杰出的海洋学教授杰夫·尚顿(Jeff Chanton)说。这削弱了碳弹假说。这是好消息。”

泥炭最常在北方形成，那里气候较冷，有机物无法完全分解。但是在热带地区也能找到泥炭地，那里温暖的气候有利于快速分解。

这让来自佛罗里达州立大学化学与生物化学、地球、海洋和大气科学系的一组研究人员感到困惑。他们问道，如果热带泥炭地能够成功地承受赤道温度，那么北部泥炭地是否也有能力在更温暖的条件下保持稳定呢?

为了进行调查，研究小组从全球具有代表性的偏远地区采集了泥炭样本，这些地区包括瑞典亚北极沼泽、北卡罗来纳州温带沼泽和热带婆罗洲泥炭沼泽等。然后他们使用先进的光谱工具来研究他们样品的独特化学成分。

研究小组很快发现了来自高纬度和低纬度地区的泥炭的显著化学差异。

研究负责人、前佛罗里达州立大学博士后研究员苏珊娜·霍奇金斯说:“与寒冷地区的泥炭相比，温暖气候下的泥炭碳水化合物含量较低，芳烃含量较高。”

寒冷气候下的泥炭碳水化合物浓度较高，被科学家认为更不稳定或更容易降解。随着温度的升高，泥炭中的碳水化合物分解并释放出二氧化碳。

另一方面，从低纬度地区取样的温暖气候泥炭则被发现大量的碳水化合物被耗尽。相反，这些样品含有高浓度的芳香族化合物——分解后的植物物质留下的稳定化合物。

随着高纬度地区气温的上升，北方的泥炭地将会烧掉其表面储存的碳水化合物，将二氧化碳释放到大气中。霍奇金斯现在是俄亥俄州立大学的博士后研究员。

“面对气候变暖，北方泥炭的长期稳定性取决于它是否能形成一种类似于热带泥炭的化学物质，”她说，“最初，北方泥炭可能会分解并释放碳到大气中，但最终这种分解会减少相对于芳香化合物的碳水化合物的丰富程度。”这种化学变化可以稳定剩余的泥炭，防止进一步的分解。

如果在最初的碳水化合物燃烧之后，北方的泥炭地变得更像南方的泥炭地——它们已经在温暖的天气中生存了几千年——那么它们以芳香为主的化学物质就可以作为防止进一步分解和二氧化碳释放的堡垒。

“研究的证据表明，北方泥炭地可能发展出许多与南方泥炭地相同的成分特征，在一定程度上减轻了大气中大量碳损失的可能性，”协助指导这项研究的分析和环境化学教授比尔·库珀(Bill Cooper)说。

这种减缓取决于碳水化合物分解的速率和北方植物生态适应变暖的方式，但它可以在阻止大量二氧化碳进入已经变暖的大气方面发挥重要作用。

然而，尽管稳定的泥炭地可能有助于避免最坏的情况，缓和可怕的碳炸弹，但研究人员表示，这些对气候变暖的生态限制不足以扭转全球气候趋势。

“与人类向大气释放化石燃料二氧化碳的速度相比，所有这些自然过程都显得苍白无力，”Chanton说。“我们正在以惊人的速度释放二氧化碳，所以这不会拯救我们。”