
文森特Gauci教授椅子在学院的全球变化生态环境,地球生态系统科学吗biwei6868开放大学。
世界湿地的包很气候穿孔。他们不仅可以储存大量的碳的饱和土壤,他们也释放甲烷- 34倍的温室气体二氧化碳捕获大气中的热量。
而湿地也经常被忽视的高地森林在考虑生态系统和大气之间的温室气体交换,有一些真正惊人的突破今年在这些生态系统。
今年看到发现了储量巨大碳锁泥炭在刚果丛林深处——显示,即使在今天,科学家们做出的发现,可能会从一个维多利亚时代的探险家。
在我们的新自然研究中,我和我的同事通过揭示如何添加这个新的湿地知识树在亚马逊季节性洪水泛滥平原是主要地区排放的甲烷来源。
在这一过程中,我们终于关闭亚马逊长期在甲烷预算缺口。
测量不匹配
湿地非常多样的生态系统。发生时作为泥炭沉积和季节性泛滥平原从热带到北极。有些被苔藓,冲或树木条件允许的地方。
顾名思义,湿地保持高水位的重要部分。这种挥之不去的饱和度降低了扩散的氧气量成沉积物和土壤,进而减缓有机质的分解,并允许泥炭的形成。
缺乏氧气是同样的原因,“沼泽的身体”——古代人类遗骸在泥炭——木乃伊保存完好的数千年了。
但氧气赤字在湿地沉积物中还有另一个作用:分解,发生什么结果生产甲烷的二氧化碳。这一过程使全球湿地大气甲烷的最大来源。
了解有多少湿地甲烷产生,因此,成为生态学家和大气科学家的优先事项。
湿地甲烷排放量可以以不同的方式在不同的尺度。规模小,科学家们用“甲烷通量箱”衡量的甲烷释放量的泥炭地表面。在另一端的频谱、飞机和卫星可用于计算排放在一个巨大的规模。
在亚马逊,已经有一个特定的问题,卫星测量——所谓的“自上而下”的测量多达两倍估计来自自下而上的测量在地上。这可以被认为是一个“缺口”或“洞”的甲烷预算。
所以,显然是有些东西丢失了。这尤为令人不安的科学家因为模型模拟基于自上而下的测量表明,亚马逊贡献了三分之一的全球湿地甲烷排放,使其成为最重要的个人湿地甲烷在自然循环。
如果科学家们不能确定多少甲烷是亚马逊发出,我们将努力了解亚马逊漫滩可以应对气候或其他形式的改变的甲烷产量。
树木作为甲烷的渠道
为了解决这个问题我们开发了这个想法,树木可能失踪的路线通过甲烷产生的土壤下森林湿地到大气中。
湿地甲烷排放的传统观点是,它通过扩散出来从水生表面,通过草与植物和植被或是突然发出类似泡沫。
但是我们的早期研究的英国森林湿地和婆罗洲森林泥炭沼泽让我们相信,树木可以释放出甲烷。所以,这是如何发生的?
它是树木的结果需要得到氧气到根部,让他们生活在一个厌氧土壤。在土壤中产生的甲烷排放在相反的方向,从茎到大气中。
但这是排放途径足以解释失踪的亚马逊甲烷?
还有我的同事Sunitha Pangala博士和许多其他同事跨越林雪平大学,英属哥伦比亚和里约热内卢竞选,我们设计了一个字段来回答这个问题。
周游13个位置在亚马逊泛滥平原树林有时淹没了10米,我们部署室收集甲烷,让我们来测量甲烷排放量水生表面,接触土壤、植物和-新测量运动的亚马逊淹没树的茎和叶。
除了这些自下而上的测量,同事利兹大学,INPE在圣保罗和国家海洋和大气管理局在美国进行的一项双周刊飞机的测量甲烷整个亚马逊盆地。这些提供了一种新的自上而下估算甲烷排放量的亚马逊。
在我们检查通量从超过2300棵树。个人树茎通量是高度可变的,有时巨大——通常高达200倍的排放测量从树木在婆罗洲和英国早期的研究。
扩大我们的发现利用地图已知泛滥平原的程度上,我们估计湿地之间的树木发出14米,每年25吨的甲烷。
这是类似的大小从北极苔原排放,所有的海洋联合或排放总量从世界各地的野生动物和白蚁的总和。
值得注意的是,我们发现树茎贡献了一半左右的亚马逊,甲烷排放量,当添加到其他途径——排放给非常接近协议基于自顶向下的飞机估计排放到大气中。
解决这个谜
虽然它是令人满意的解决在亚马逊的神秘洞甲烷预算,这些工作有更广泛的影响。
我们已经表明,树茎可以换取的重要表面强大的温室气体。这提示什么问题他们可能与大气交换。
这里没有建议在这种情况下,应该有任何人工干预来减少排放。这是一个自然生态系统,以这种方式生产甲烷了几千年。
此外,识别工作,树可以大的甲烷排放国和护理时应采取恢复湿地地区其他地区对水树种选择在热带地区,树木发出少量的甲烷以免创建一个新问题。
此外,亚马逊泛滥平原可能经历快速的水文变化的结果巨大的水坝建设计划。
我们不知道下游后果等排放的活动。然而,任何这些系统的动态水文变化可能会改变这些树的功能与潜在不可预知的方式极具破坏力的影响我们的气候。
Pangala, s . r . et al。(2017)大泛滥平原树关闭亚马逊甲烷排放预算,自然,doi: 10.1038 / nature24639