碳排放的加劇將會使北極碳系統崩潰

科學家們最近對埋藏在北極冰凍土壤中的碳有了新的擔憂。上周在美國地球物理聯合會的秋季會議上，新的田野試驗結果顯示北極土壤碳含量約為1.9萬億噸，這表明之前的研究低估了這些碳一旦被釋放對全球氣候造成威脅的嚴重程度。另外，實驗室中對解凍土壤釋放碳的模擬實驗表明，持續的碳釋放會使北極碳系統崩潰。
 
吸引科學家大部分注意力的北極融冰，是由人為造成的氣候變暖導致的。同時，永凍土的融化，會加速全球變暖。隨著永凍土的解凍，之前儲藏在微生物中的碳會以二氧化碳的形式逐漸釋放。這些二氧化碳使碳污染更為嚴重，氣候變暖從而進入惡性循環。
 
科學家們試圖量化這一威脅。永凍土占北半球大陸的四分之一，但是研究者們找不到足夠的數據資料來衡量這一威脅。“我們使用非常有限的數據來研究這么廣闊的陸地。”瑞典斯德哥爾摩大學的自然地理學家Gustaf Hugelius說。測量永凍土中的碳含量需要在偏遠艱苦地區的田野試驗中使用重型鉆井機械，衛星數據幾乎幫不上什么忙。
 
這些環境大大限制了研究者們之前對永凍土中碳含量的測量。2009年的研究測量出北極永凍土中含有1.6萬億噸的碳，當時的田野試驗中只有45個鉆井點。在新的研究中，Hugelius增加了405個深入到永凍土表層以下3米左右的田野試驗點。新試驗中的測量數據顯示，北極永凍土中共含有約18940億噸的碳，比之前的數據多13%。
 
測量出更為準確的永凍土碳含量數據后，研究者們面臨的下一個問題是，地球變暖會導致多少永凍土解凍。今年早些時候發表的一項模擬研究表明，如果全球持續變暖，到下世紀初，包含4360億噸的永凍土將會融化。在此次會議上的一個報告中，佛羅里達大學的土壤生化學家Christina Schaedel討論了這個問題。她分析了之前利用凍土樣本研究碳釋放量的9個研究報告。在這些研究中，研究者們將土壤放在實驗室恒溫箱中一年或更長時間。50年后，她總結道，融化的永凍土會釋放它所含碳的20%。她稱這是“保守的數據”。

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這樣的碳釋放量比兩年人為的碳排放量還要多。關于全球氣候變化，這些新的研究表明與政策制定者所意識到的情況相比，“實際情況變得更加糟糕。”美國宇航局戈達德太空飛行中心的生態學家Peter Griffith說。這會加重人為溫室氣體污染所造成的威脅：海平面上升、越來越頻繁的干旱，以及海洋酸化等。關于北極的研究，Griffth表示，為了更深地了解永凍土中隱藏的威脅，更多的科學家需要進行實地考察和試驗。
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