研究表明,更湿润的气候可能会加剧全球变暖

时间:2020-05-09 00:53 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

研究表明,更湿润的气候可能会加剧全球变暖

发表在5月6日《自然》杂志上的一项研究表明,全球气候模型预测的降雨量增加可能会加速热带土壤中二氧化碳的释放,通过增加人类排放到地球大气中的温室气体,进一步加剧全球变暖。

基于对恒河和布拉马普特拉河海底三角洲沉积物岩心的分析,由威廉玛丽大学弗吉尼亚海洋科学研究所的克里斯托弗·海因博士领导的国际研究小组进行了这项研究。合作者包括Drs。来自伍兹霍尔海洋研究所的Valier Galy,来自多伦多大学的Muhammed Usman,来自苏黎世联邦理工学院的Timothy Eglinton和Negar Haghipour(苏黎世联邦理工学院)。主要资金由美国国家科学基金会提供。

Hein说:“我们发现,在过去的18000年里,恒河流域和雅鲁藏布江流域向温暖湿润气候的转变增强了土壤呼吸速率,降低了土壤碳储量。”“这对地球的未来有直接的影响,因为气候变化可能会增加热带地区的降雨量,进一步加速土壤碳的呼吸,并向大气中添加比人类直接添加的更多的二氧化碳。”

土壤呼吸指的是微生物在分解和代谢地表及地表以下的落叶和其他有机物质时释放的二氧化碳。这相当于大型多细胞动物——从蜗牛到人类——在新陈代谢食物的过程中排放二氧化碳。夜间,当光合作用停止,植物燃烧白天产生的碳水化合物时,根系也有助于土壤呼吸。

沉积物岩心揭示了降水与土壤年龄之间的联系

该小组的研究是基于从孟加拉国的恒河和布拉马普特拉河河口海底向海收集的三个沉积物岩心的详细分析。在这里,世界上最大的三角洲和海底扇是由喜马拉雅山脉侵蚀的大量沉积物形成的。这两条河流每年向孟加拉湾输送超过10亿吨的沉积物,是密西西比河的五倍多。

这些岩心记录了恒河-雅鲁藏布江流域自最后一个冰河时代开始消退以来的18000年的环境历史。通过比较来自这些岩心的沉积物样品和来自有机分子的样品(已知这些有机分子直接来自陆地植物)的放射性碳年代,研究人员能够测量出沉积物母质土壤年代的变化。

他们的研究结果表明,径流速率和土壤年龄-湿润期之间存在很强的相关性,而土壤年龄-湿润期则与土壤更年轻、更迅速地呼吸有关;虽然干旱、寒冷的年代与较老的土壤有较长时间储存碳的能力有关。

湿润期本身与印度夏季风的强度有关,而印度夏季风是整个印度、喜马拉雅山和中南亚地区降水的主要来源。研究人员利用几条独立的古气候证据线证实了季风强度的变化,包括对中国洞穴沉积物和远洋浮游植物骨骼的氧同位素比值分析。

小变化,大影响

Hein和他的同事们发现的这种相关性的重要性,相当于在上一个冰河时代结束后的2600年里,随着印度夏季季风的加强,土壤呼吸和碳周转率几乎翻了一番。Hein说:“我们发现,降雨量的小幅增加对应着土壤年龄的大幅减少。”

海因、加利和他的同事在早前的一篇论文中报告说,自上个冰河时代以来,恒河-雅鲁藏布江流域的年降雨量增加了三倍。这项新的研究表明,降水量的增加导致土壤年龄减半,这是由于更快的土壤周转率造成的。

Hein说:“土壤中储存的碳量的微小变化在调节大气中二氧化碳浓度方面可以发挥巨大的作用,因此,由于土壤是这种元素的主要全球储藏库,因此,全球气候也会受到影响。”

目前地球大气中二氧化碳的浓度为百万分之416,相当于7500亿吨碳。地球上的土壤大约有3万5千亿吨,是这个数字的四倍多。

之前的研究已经强调了全球变暖对北极永久冻土造成的威胁,据认为北极冻土的广泛融化每年向大气中释放多达6亿吨的碳。

“我们现在在热带地区也发现了类似的气候反馈,”Hein说,“而且我们担心由于更大的降水而导致的土壤呼吸增强——这本身就是对气候变化的一种反应——将进一步增加大气中的二氧化碳浓度。”

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