一位客人邮政克里斯蒂娜Schaedel博士是一项研究助理生态系统动态研究实验室在北亚利桑那州大学。

大量的有机碳储存在北极的冷冻土壤中。科学家们担心温暖的气温会解冻永久冻土，将碳释放到大气中。但问题仍然仍然超过了这些土壤的碳净值，以及如何释放它的速度。

在我们的新研究中，上周发布自然我们审查了所有最新的研究，以了解最新的永久冻土可能意味着气候变化。我们发现，在多十年中而不是突然的脉冲，它可能是一个渐进的，长期的温室气体释放。

冷冻土壤

在北极，温度如此寒冷，土壤全年保持冷冻，给予永久冻土其名称。这些冷冻的土壤覆盖了北半球底栖的陆地占地面积约四分之一。

土壤中含有大量的碳，这些碳是数千年来死动植物积累的。永久冻土中的碳含量大约是目前地球大气中的两倍。

但全球气温正在上升，这些冻土开始融化。在过去的30年里，北半球高纬度地区的气温每十年上升0.6摄氏度。随着土壤解冻，土壤中所含的微生物也从冰引起的冬眠中苏醒。微生物以有机碳为食，将其转化为二氧化碳和甲烷，释放到大气中。

恶性循环

科学家们担心永久冻土融化和随后的碳释放将燃料促进积极的反馈回路，这将加速气候变化。温暖的条件导致释放二氧化碳和甲烷来自多毛霜，这意味着更加变暖，这反过来又引起了更多的永久冻土。

调用此循环“正面”反馈可能是误导性的。这更像是一个恶性循环。

我们的评论看起来是自上次以来一直在进行和发布的研究评估报告来自政府间气候变化小组（IPCC）。我们的科学家团队从欧洲和北美组合数据和模型产出来解决三个主要问题：碳的碳是否存在多少，碳将碳释放到大气中，并且将被释放为二氧化碳或甲烷？

碳储存

我们聚集在最近的研究中汇集了多年冻土的碳估计。例如，下面的地图显示了一个估计值学习在多年冻土土壤中排名前三米的有机碳量。红色和橙色区域显示含有最多碳的区域，您可以在大量西伯利亚和加拿大看到。

北半球永久冻土顶部三米的有机碳分布图。点表示3米深土壤的现场测试位置(1米深土壤的现场测试太多，无法显示)。资料来源:Higelius等人(2014年）

土壤碳的新现场研究是该科学领域的常规特征。biwei6868覆盖的土地面积是巨大的，并计算在更深的土壤中持有多少碳是棘手的。事实上，它才唯一的是，科学家们才能在一些深度的永久冻土中抽出一些，他们发现大量分数易于未来的解冻。

我们对所有这项研究的评估表明，在北半球的多年冻土中储存了1330和1580亿吨碳。

这不包括在多北极海底持有的多年冻土中持有的碳，科学家们仍然无法准确地量化。这些海床的土壤与阿拉斯加和西伯利亚的土壤相似，但在最后一次冰河时代后海平面上升时被淹没。

我们计算的大部分碳储存仍处于冻结状态，但这种状态会持续多久呢?了解永久冻土层中储存的碳量是可靠估计碳排放量的第一步。

逐步和长时间的过程

我们从最达到最新的地球系统模型审查了已发布的调查结果。我们的研究表明，在2100岁以下可以释放大约900亿吨碳高排放情景。这将等同于5-15％的Permafrost碳库。

在这些速率下，Pumafrost碳库的释放不太可能以速度造成突然气候变化的速度在几年内到十年。相反，我们的评论表明排放将是多十年和几个世纪的逐步和长期的过程。但虽然这可能会锻炼温室气体最严重的恐惧“定时炸弹，排放仍将使气候变暖的速度比我们仅从人类活动中所预期的更快。

由于气候系统中的势头，并且持续加热和解冻永久冻土，预计排放将影响许多世纪以来的气候。我们估计，在本世纪之后，Permafrost的总排放量的59％将发生。

这些排放量转化为0.13-0.27℃的额外气候变暖2100，高达0.42℃至2300。

究竟有多少解冻碳将释放到大气中，还取决于气候温暖的速度如何，主要由人类活动的温室气体持续推动。

二氧化碳或甲烷

我们的研究还评估了碳是否可能被释放为二氧化碳或甲烷。这很重要，因为甲烷是比二氧化碳更有效的温室气体。

在干燥的土壤中，微生物产生二氧化碳，因为它们在有机碳上饲料。但是，当永久冻土冻解时，一些土壤变得涝渍，因为底层的冻土阻止熔融水排出。在饱和土壤中，缺氧缺乏意味着微生物释放甲烷以及二氧化碳。

因此，您可能认为涝渍的土壤将为更大的气候反馈提供。我们的评论研究了不同科学研究的实验室实验。这些表明，湿土中缺氧实际上减缓了微生物处理有机碳的速度。这意味着即使它没有作为甲烷释放，也可以从干燥的土壤中释放更多的碳。

我们仍在努力计算湿土中甲烷和二氧化碳释放的碳的确切比例。

富含冰冷的永久性的变暖导致地面消退，同时暴露大量有机物。信用：C.Schäde。

如果我们想估计将全球气温控制在2摄氏度以下的减缓努力，我们需要考虑尽可能多的温室气体来源。用于IPCC评估的气候模型尚未包括永久冻土融化释放的二氧化碳和甲烷的影响。

随着北极继续温暖的，碳从多年冻土的释放只会变得更强烈。我们评论中的见解有望帮助建模社区改进其模型，以便可以包括较温暖的世界中的永久冻土碳的命运。

主要图片：寒曲塔尔附近的寒曲子鸟瞰图。