俄勒岡州前大學的一名博士生領導的一項研究表明，寒冷氣候的泥炭地溫度升高可能會隨著時間的推移觸發(fā)深埋的舊泥炭的分解，并增加向大氣排放對氣候有害的甲烷和二氧化碳。

該研究的共同作者，生物系生物學家，UO環(huán)境研究計劃和生態(tài)與進化研究所的成員Scott Bridgham說，最令人困擾的是甲烷的潛在釋放，甲烷是一種吸收日光并溫暖大氣的有效溫室氣體。。

這項由安雅·霍普爾(Anya Hopple)領導，由九名成員組成的團隊在明尼蘇達州的一個實驗性森林中進行的這項研究于上月在《自然通訊》上發(fā)表。泥炭地由可能深達數米的腐爛有機物組成，占世界土壤碳的一半，但僅占陸地面積的3%。變暖將如何影響氣體排放和全球變暖已成為人們日益關注的問題。

Bridgham說：“由于長期的寒冷和澇災，這種泥炭中的大部分碳已經積累了數千年，因此一個中心問題是，面對氣候變化，這種碳的惰性如何。” “在泥炭地上世界上唯一的整個生態(tài)系統(tǒng)變暖和大氣中二氧化碳升高的實驗中，我們的團隊表明，經過約一年的滯后期后，整個泥炭剖面開始產生更多的二氧化碳和甲烷。”

在美國能源部資助的研究中，研究人員使用電阻器將土壤加熱到3米深(約10英尺)，使其與計劃升溫相關的五個不同溫度進行了加熱。Bridgham說，更深的土壤傾向于反映年平均溫度，而表層土壤則反映季節(jié)變化。

該研究提出的結果來自2015-18年度收集的四年數據，這是由多個機構在云杉和泥炭地應對變化環(huán)境下的實驗機構SPRUCE進行的長期研究的一部分。

在這段時間內，隨著整個土壤溫度的升高，地表甲烷排放量呈指數增長，而在更深處產生的甲烷量也大大增加。放射性碳分析表明，更老和更深的碳源在變化中起著重要作用。

Bridgham說：“在浸水條件下分解土壤有機物的微生物會釋放二氧化碳和/或甲烷。” “這些氣體的比例與微生物呼吸息息相關，因為在100年的時間范圍內，甲烷是二氧化碳的45倍，是二氧化碳的45倍。”

研究人員進行了尋找，但沒有發(fā)現增加大氣中二氧化碳含量的證據，這在光合作用中很重要。Bridgham說，已經在植物生理學中看到了影響，但是這種影響還沒有滲透到其他生態(tài)系統(tǒng)功能中。

在較早發(fā)表的研究中，研究人員僅對泥炭深處的溫度升高了14個月進行了研究，包括霍普爾(現任太平洋西北國家實驗室的研究員)在內的一個團隊和布里奇姆發(fā)現，對深層甲烷和二氧化碳的產生沒有影響。泥炭。

研究小組指出：“我們目前的結果表明，生態(tài)系統(tǒng)的響應仍然主要受表層泥炭的驅動，但是在相對較短的滯后之后，泥炭地深處的巨大(碳)庫對變暖做出了響應。”

作者指出，他們的結果來自北部的一個泥炭地，可能最直接適用于經歷變暖的傳統(tǒng)冷氣候泥炭地。研究中使用的最高高溫處于北極地區(qū)最壞情況下預期范圍的上限。