Global Biogeochemical Cycles: 永久冻土融化正在影响气候，但影响程度尚不清楚
学术
科学
2024-10-30 16:30
北京
对于北部永久冻土区的生态系统目前如何影响全球温室气体收支，各种模型得出的估计差异很大。北方森林和北极苔原之下是数百万平方公里的永久冻土，科学家仍不确定这片长期冻土的融化将如何影响气候。历史上，该地区的土壤和植被储存了大量的碳和氮，这两者都是温室气体的组成部分。随着地面解冻，这些元素中尚未确定的一部分将以温室气体的形式返回大气。
Hugelius 等人整理并比较了大量数据集，以两种方式分析了该地区目前的排放量：基于土壤和植被中碳和氮的测量通量（“自下而上”的方法）和基于温室气体的大气测量（“自上而下”的方法）。
使用这两种方法的数据进行的计算表明，北方永久冻土区将在未来 20 年内成为温室气体的来源，但在未来 100 年内将大致达到温室气体的中和。不同时间跨度之间的差异取决于二氧化碳 (CO2) 和甲烷之间的平衡，前者会在大气中停留很长时间，而后者是一种强效但寿命短的温室气体。研究发现，一氧化二氮排放量相对较小。两种方法生成的数据集对该地区排放的不同气体的估计值相差很大，这凸显了进一步研究的必要性。冻土融化导致北极海岸受到侵蚀。图片来源：Gustaf Hugelius对二氧化碳的自下而上的估计尤其不确定，但它们表明，遥远的北方通过野火和河流等来源排放二氧化碳的速度与吸收二氧化碳的速度接近，主要是通过北方森林和湿地。甲烷的动态也不确定，但研究表明，该地区每年以甲烷的形式释放约38太克的碳（主要来自湿地和内陆水域）。
自上而下的方法更为乐观，认为北方永久冻土区每年吸收的二氧化碳比释放的多312-862太克。然而，这一分析也表明，该地区是甲烷的净来源，每年以甲烷形式释放的碳比吸收的多15太克左右。
极北地区的碳含量是目前大气中碳含量的两倍多，因此永久冻土的融化可能会对气候产生重大影响。但该地区地处偏远，地形复杂，难以开展工作，导致了研究人员所描述的不确定性。
此处报告的研究支持可持续发展目标13。
AGU 致力于支持《联合国 2030 年可持续发展议程》，该议程为人类和地球现在和未来的和平与繁荣提供了共同蓝图。
以上内容英文原文发表于AGU Eos Research Spotlights，中文翻译仅供参考。
原文链接：
https://eos.org/research-spotlights/thawing-permafrost-is-affecting-climate-but-its-unclear-by-how-much
Text © 2024. AGU. CC BY-NC-ND 3.0
https://doi.org/10.1029/2023GB007969Global Biogeochemical Cycles 主要发表关于区域性和全球性的生物地球化学交互作用的研究成果，以及能够在区域和全球尺度上对生物地球化学过程的基本含义进行论证的本地化研究成果。研究内容涵盖远古地质年代，最近地质时期，以及未来可能的生物地球化学交互作用。
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