碳排放的加剧将会使北极碳系统崩溃

科学家们最近对埋藏在北极冰冻土壤中的碳有了新的担忧。上周在美国地球物理联合会的秋季会议上，新的田野试验结果显示北极土壤碳含量约为1.9万亿吨，这表明之前的研究低估了这些碳一旦被释放对全球气候造成威胁的严重程度。另外，实验室中对解冻土壤释放碳的模拟实验表明，持续的碳释放会使北极碳系统崩溃。
 
吸引科学家大部分注意力的北极融冰，是由人为造成的气候变暖导致的。同时，永冻土的融化，会加速全球变暖。随着永冻土的解冻，之前储藏在微生物中的碳会以二氧化碳的形式逐渐释放。这些二氧化碳使碳污染更为严重，气候变暖从而进入恶性循环。
 
科学家们试图量化这一威胁。永冻土占北半球大陆的四分之一，但是研究者们找不到足够的数据资料来衡量这一威胁。“我们使用非常有限的数据来研究这么广阔的陆地。”瑞典斯德哥尔摩大学的自然地理学家Gustaf Hugelius说。测量永冻土中的碳含量需要在偏远艰苦地区的田野试验中使用重型钻井机械，卫星数据几乎帮不上什么忙。
 
这些环境大大限制了研究者们之前对永冻土中碳含量的测量。2009年的研究测量出北极永冻土中含有1.6万亿吨的碳，当时的田野试验中只有45个钻井点。在新的研究中，Hugelius增加了405个深入到永冻土表层以下3米左右的田野试验点。新试验中的测量数据显示，北极永冻土中共含有约18940亿吨的碳，比之前的数据多13%。
 
测量出更为准确的永冻土碳含量数据后，研究者们面临的下一个问题是，地球变暖会导致多少永冻土解冻。今年早些时候发表的一项模拟研究表明，如果全球持续变暖，到下世纪初，包含4360亿吨的永冻土将会融化。在此次会议上的一个报告中，佛罗里达大学的土壤生化学家Christina Schaedel讨论了这个问题。她分析了之前利用冻土样本研究碳释放量的9个研究报告。在这些研究中，研究者们将土壤放在实验室恒温箱中一年或更长时间。50年后，她总结道，融化的永冻土会释放它所含碳的20%。她称这是“保守的数据”。
 
这样的碳释放量比两年人为的碳排放量还要多。关于全球气候变化，这些新的研究表明与政策制定者所意识到的情况相比，“实际情况变得更加糟糕。”美国宇航局戈达德太空飞行中心的生态学家Peter Griffith说。这会加重人为温室气体污染所造成的威胁：海平面上升、越来越频繁的干旱，以及海洋酸化等。关于北极的研究，Griffth表示，为了更深地了解永冻土中隐藏的威胁，更多的科学家需要进行实地考察和试验。