苔原變「叛徒」 氣候暖化令其從碳匯轉向碳源
最新研究表明,全球暖化可能會使苔原從碳匯變成碳源,加劇氣候變遷。這項研究強調,需要建立詳細的氣候模型,並進一步調查生態系統反應的地理和時間變化。根據最近發表在《自然》上的一項研究,氣溫升高正在改變苔原生態系統的動態,導致它們釋放儲存的碳。這種變化可能使苔原從碳吸收者變成碳排放者,加劇氣候變遷的影響。
瑞典Latnjajaure 的開頂室(OTC)為研究凍原生態系統的模擬暖化提供了受控環境。資料來源:Sybryn Maes
由來自不同國家的70 多名科學家組成的研究小組利用所謂的敞篷室(OTC),在全球28 個凍原地區進行了氣候暖化影響的模擬實驗。 OTC 基本上就像一個小型溫室,可以阻擋風並捕獲熱量,從而造成局部變暖。
暖化實驗導致空氣溫度上升1.4攝氏度,土壤溫度上升0.4 攝氏度,土壤濕度下降1.6%。這些變化使生長季節的生態系呼吸量增加了30%,由於土壤和植物的新陳代謝活動增加,釋放出更多的碳。這種變化在實驗性暖化開始後至少持續了25 年,而先前的研究並沒有發現這一點。
研究的第一作者、於默奧大學的Sybryn Maes 說:”我們從先前的研究中知道,呼吸作用很可能會隨著氣候變暖而增加,但我們發現呼吸作用顯著增加–比以前估計的增加了近四倍,儘管它隨時間和地點而變化。
芬蘭基爾皮斯亞維的OTC,用於暖化實驗,以了解苔原將如何應對我們不斷變化的氣候。圖片來源:Anne Tolvanen
生態系呼吸作用的增加也因當地土壤條件(如氮和pH 值)而異。這意味著土壤條件和其他因素的差異導致了反應的地域差異–一些地區的碳釋放量比其他地區多。了解土壤條件和呼吸作用對氣候變暖的反應之間的聯繫,對於建立更好的氣候模型非常重要。
烏默奧大學副教授艾倫-多雷帕爾(Ellen Dorrepaal)說:”我們的研究首次評估了苔原地區如此廣泛的環境梯度中生態系統對實驗性變暖的反應,並納入了一整套環境驅動因素。
這項研究還透過預測整個苔原地區呼吸作用的增加,以及有關反應靈敏度變化的更詳細信息,為北極和高寒地區提供了一個更廣闊的視角。
阿爾託大學的馬蒂-庫姆(Matti Kummu)教授說:”我們發現,某些地區,尤其是西伯利亞和加拿大的部分地區,對氣候變暖表現出更大的敏感性。我們預計整個北極和高山苔原的呼吸作用會增加,但更多的現場數據,特別是有關當地土壤條件的數據,是解決突出的不確定性和完善我們預測的關鍵。
了解生態系統如何隨著氣候變遷而變化,以及這些變化如何反饋到氣候中,對於準確了解我們的世界將如何變化至關重要。這些發現是改進氣候模型的重要基線,但研究人員計劃透過分析實驗點隨時間的變化,進一步完善這些發現,並擴大實驗範圍,納入新的實驗點。
編譯自/ ScitechDaily