一項基于對瑞典多年凍土泥炭地生銹碳匯進行科學采樣的新研究表明,鐵礦石無法捕獲有機碳,而有機碳是全球變暖預測中沒有包括的大量CO 2和甲烷。
在這項研究中,來自蒂賓根大學和布里斯托爾大學的研究人員進行了斯托爾達倫泥潭,A Biscu進行了他們的調查網站,瑞典今天出現(xiàn)在《自然新聞》上。
北半球大約四分之一的土地被永久凍結。據(jù)估計,這些地區(qū)的碳含量大約是目前世界大氣的兩倍。然而,隨著全球變暖,這些永久凍土逐漸融化。
由Andreas Kappler教授、應用地球科學中心Monique Patzner教授和Casey Bryce博士(現(xiàn)布里斯托大學)領導的研究團隊與科羅拉多州立大學Thomas Borch教授合作,研究這一發(fā)展對環(huán)境的影響。他們的假設是解凍增加了微生物處理有機碳的能力,然后釋放出大量的二氧化碳和甲烷。這些氣體加速了溫室效應,導致永久凍土以惡性循環(huán)融化。
氣溫升高導致整個凍土崩塌,進而導致山體滑坡和濕地的廣泛形成。在這項最新的研究中,研究小組調查了永久凍土融化后土壤中捕獲的碳發(fā)生了什么變化。
Kappler教授說:“樣品中的天然有機物以泥炭的形式積累了幾千年。隨著永久凍土融化,微生物變得活躍,可以分解泥炭。”“我們也知道,鐵礦石可以防止有機碳在各種環(huán)境中被生物降解,所以即使永久凍土融化后,它們也可能成為碳匯?!被钚澡F以生銹的形式存在,這可能被認為是將有機物截留在科學家所說的“生銹的碳匯”中。
泥炭地活動層巖心鉆探的可信度:莫尼克帕茨納
在那里,沿著永久凍土融化梯度從活動層收集土壤孔隙水和鉆芯樣本。研究小組研究了有多少有機物與活性鐵礦石結合,這些Fe-C結合在永凍土融化中有多穩(wěn)定,以及現(xiàn)有的微生物是否可以利用這種物質作為食物和能源的來源。該小組還在蒂賓根實驗室進行了一項實驗。
研究小組發(fā)現(xiàn),微生物顯然可以利用鐵作為食物來源,從而將結合的有機碳釋放到土壤中的水中。這意味著生銹的碳匯無法阻止有機碳從永久凍土融化中逸出。基于北半球其他地區(qū)的可用數(shù)據(jù),研究人員預計他們的發(fā)現(xiàn)將適用于世界各地的永久凍土環(huán)境。
該出版物的主要作者Monique Patzner總結道:“生銹的碳匯只存在于完好的永久凍土中;在凍土融化的過程中,水槽會丟失。”現(xiàn)在,研究人員正試圖找出這是如何促進溫室氣體排放從而導致全球變暖的。帕茲納說:“似乎之前與鐵結合的碳具有很高的生物利用度,因此細菌可以立即將其代謝為溫室氣體。”“這是一個目前的氣候變化預測模型所不具備的、必須考慮的過程?!?
布萊斯博士繼續(xù)在布里斯托爾大學地球科學學院進行研究,他補充說:“我們發(fā)現(xiàn),自然產生的銹菌可以在北極泥炭地捕獲碳,并有可能阻止其作為溫室氣體釋放到大氣中。永久凍土融化鐵銹,鐵銹被細菌溶解并釋放相關的碳。這項研究代表了我們在理解有機物、金屬和微生物之間的相互作用如何調節(jié)泥炭地碳損失方面取得了令人興奮的進展,這對北極的氣候反饋具有重要意義?!?
現(xiàn)在,參與這項研究的研究人員正在研究如何確定導致礦物質流失的微生物的身份、釋放的碳的命運以及溫室氣體排放的后果。
Braez博士補充道:“我們還在努力確定鐵礦物和碳在凍融或干燥和濕潤循環(huán)過程中的動態(tài)相互作用。我們也在把從北極學到的一些經驗教訓運用到目前極度退化的英國泥炭地?!?
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