ac米兰官方网站 北极植物可能无法提供预测的碳封存潜力

根据milan米兰体育的最新研究，北极地区较高的灌木苔原植物的环境效益可能被夸大了。

当前的生态系统和气候模型表明，随着北极变暖，苔原生态系统的生产力变得越来越高，光合作用的增强导致更多的碳从大气中被去除或隔离。

但是，大多数模型没有考虑这种碳在地下的转移和归宿，以及它如何通过土壤微生物的活动与土壤碳相互作用。这一点至关重要，因为北极生态系统中的绝大多数碳以有机物的形式存在于土壤和“永久冻土”（永久冻结的土壤或沉积物）中，这些有机物是由死亡的植物、动物和土壤生物在寒冷条件下不完全腐烂产生的。

该新研究考虑了北极灌木丛对土壤碳储量和这些生态系统总体碳固存潜力的影响。值得注意的是，它发现一些高大的灌木群落刺激了土壤中碳的循环利用，将其以二氧化碳的形式释放回大气中——这意味着生产力更高的灌木可能并不总是会带来更多的碳固存。

菲利普·伍基教授milan米兰体育自然科学学院领导的自然环境研究委员会 (NERC) 资助的研究项目，本研究是其中的一部分。milan米兰体育官网同事延斯-阿恩·苏克博士也参与了这项工作。

milan米兰体育的 Philip Wooky 教授正在领导该工作计划。

伍基教授说：“虽然之前的研究表明，更温暖、更绿色的北极可能会加快二氧化碳从大气中清除的速度，但我们的研究发现，碳从土壤中流失到大气中的速度会加快。

“这可能不仅仅是抵消碳封存，而且会出人意料地将这些生态系统变成大气中二氧化碳的净来源。值得注意的是，当前的生态系统和气候模型并没有考虑到这个难题，这意味着我们可能低估了北极生态系统未来的气候反馈。”

这项研究由爱丁堡大学地球科学学院的 Lorna Street 博士领导，其他成员还包括来自东基尔布赖德 NERC 放射性碳设施以及杜伦大学和利物浦大学的科学家。来自加拿大奥罗拉研究所、威尔弗里德·劳里埃大学和蒙特利尔大学的进一步支持。

爱丁堡大学的 Lorna Street 博士领导了这项研究。

这项实地调查于 2013 年和 2014 年在加拿大西北地区的麦肯齐高地进行，旨在了解过去 50 年来碳在植物和土壤中的循环情况。

研究小组发现的证据表明，北极苔原上的桦树灌木与旧碳的释放密切相关——旧碳在 50 多年前通过光合作用固定并储存在土壤有机质中。然而，另一种北极灌木桤木却并非如此。

Street 博士说：“我们认为这是因为，在桦树中，光合作用的产物通过真菌共生体转移到土壤中，从而刺激土壤有机物质的分解，从而释放桦树灌木生长所需的营养物质，例如氮。

“相比之下，桤木的光合作用产物大部分保留在植物组织中，因为桤木经常得到根部微生物的帮助，这些微生物能够直接‘固定’大气中的氮。

“这些发现表明，如果正如证据所表明的那样，灌木桦树在未来几十年内在苔原生态系统中增殖，这可能会通过加速分解，直接刺激预先存在的土壤碳以二氧化碳的形式流失。”

减排

高纬度永久冻土系统潜在碳释放水平存在不确定性 - 预测范围在 0 到 200 吉吨之间。就上下文而言，200 Gt 代表了当前约 20 年由于人类活动而排放到大气中的全球碳排放总量。

Street 博士补充道：“如果我们的结果适用于整个永久冻土苔原地区，这表明存在一个先前未解释的过程，可以将系统推向这些预测的上限。这一点非常重要，因为这意味着我们在二氧化碳减排方面可能需要比目前预期做得更多，才能实现我们的气候目标。”

研究，植物碳分配驱动多年冻土苔原土壤中旧土壤有机质的周转，现已上市。