欧洲北部和西伯利亚西部的大片地区可能成为“气候上不合适”富含碳的冻土泥炭地在几十年内,即使在温和的气候变暖情况,一项新的研究警告说。
这些富含碳的风景跨度超过1.4万平方公里(平方公里)和包含约400亿吨的碳——什么是存储在欧洲的森林的两倍。
研究发现,在一个温和的气候变暖情况下,约75%的这个区域可能太热或太湿保持冻土到2060年代。然而,研究人员强调,多少碳释放和对时间尺度是一个悬而未决的问题。
他们还警告称,欧洲北部地区可能是附近的一个“临界点”,过去其解冻泥炭地不能恢复。但是,他们说,如果强减缓气候变化措施,西伯利亚西部的部分地区将保持合适的气候进入2090年代后,甚至可以允许新的泥炭地形成变暖的山峰。
没有参与这项研究的研究员告诉碳简短的研究是“关键”理解的方式永久冻土泥炭地将应对气候变暖。必威手机官网
“引爆点”
冻土泥炭地储存大约1850亿吨的碳(GtC),占近一半的土壤有机碳在北半球的泥炭地举行。下一个“活跃层”,每年因解冻而凝结,冻土锁碳积累了几百年,几千年。
因为它们永远冻结,这些泥炭地是极易受到气候变化的影响。以前冻泥炭融化时,微生物开始降低尘封的有机物质。根据不同的条件,这可以释放二氧化碳,甲烷和其他温室气体排放到大气中。
研究人员特别关注达成永久冻土的可能性”引爆点”。和,在某些情况下,冻土消融慢,在一定条件下,风景可以迅速崩溃。
克里斯蒂娜Schadel博士一个生态系统生态学家北亚利桑那大学,他并没有参与这项研究,他告诉碳简要:必威手机官网
“一旦气温变暖,微生物成为积极和他们分解的材料。所以碳将永远失去了,它需要更长的时间才能任何额外的碳回地面。”
的温室气体释放到大气中永久冻土融化然后作为一个积极的反馈,进一步增加变暖。
然而,Schadel补充道:“它我们得到多少重要。“尽管碳从冻土解冻损失是不可逆转的,停止变暖会缓慢,可能停止进一步解冻,她详细帖子碳在20必威手机官网20年短暂。
这项新的研究,发表在自然气候变化,重点是两种类型的冻土泥炭地地形:“地区”,也被称为泥炭高原和多边形泥沼。
泥炭丘提出成堆的冷冻泥炭,直径从几米到几公里。它们比多边形零零碎碎,进一步发现南泥沼。相比之下,多边形泥沼是连续的,冰冻的风景。他们在寒冷,干燥地区的远北地区。
因为他们的体积小,泥炭丘很难辨别使用遥感卫星等工具,说卡罗来纳博士沃伊特,生化学家东芬兰大学他并没有参与这项研究。因此,许多这些特性的“差映射”,她说。
确定当前的泥炭地程度,研究人员仔细研究了泥炭丘的文献描述和位置和多边形泥沼,然后映射这些坐标。他们在西伯利亚西部和集中他们的努力Fennoscandia——该地区包括挪威、瑞典、芬兰和俄罗斯的部分。
虽然大量的冷冻碳还发现其他地区的西伯利亚和在北美,在这些地区的数据密度较低,因此很难验证任何造型的结果,说理查德Fewster在自然地理博士生利兹大学领导这项新研究。
Fewster和他的同事们与他们的泥炭地土壤有机碳的地图与以前公布的地图,以确定多少碳风险随着气候变得不那么适合永久冻土。
合适的气候条件下
了解适用范围将改变随着时间的推移,研究者使用了“气候信封”模型。通过冻土泥炭地的存在与不同气候变量,他们估计气温和降水的范围适用于每个两个永久冻土景观。
他们跑基线时间分析下的1961 - 90和一系列的气候变化预测的最新一代耦合模型相互比对项目(CMIP6)。
Fewster和他的同事们选择一个强大的缓解情况(ssp1 - 2.6),两个温和的缓解场景(ssp2 - 4.5和ssp3 - 7.0)和一个非常高的排放情况(ssp5 - 8.5)。(见必威手机官网更多关于这些场景的讲解员)。
下面的数字显示合适的气候信封预计合同四种气候变暖情景下,蓝色的色调表示地区的适用性,多边形泥沼或两者兼而有之。
碳风险
在强劲的缓解情况下,模型项目一个大信封减少适合冻土泥炭地在未来的几十年里,特别是在Fennoscandia。在过去的这十年,他们预计萎缩38%的地区适合泥炭丘;Fennoscandia,萎缩近90%。
合适的气候空间的模拟显示,地区将继续缩减约70000平方公里每十年,直到2070年代。然而,世纪冷却带来的缓解方法可以允许部分强劲复苏的西伯利亚西部的气候。
这种复苏,他们预计年底净亏损合适的面积58%的世纪。
但是,即使在这强大的缓解情况下,模型没有项目回到合适的气候空间Fennoscandia——表明,作者写道,泥炭地接近或已经通过了一个临界点。
如果不采取这些强大的缓解措施,情况更可怕,Fewster说。到了2060年代,75%的适合地区的气候信封ssp2 - 4.5下将丢失。在最高的排放情况下,这种增长到93%。
多边形泥沼将合同更加的合适的气候——在93%和99.9%之间,这取决于气候变暖的场景。
到了2090年代,该地区包含适合地区的气候会萎缩了87%,98%和100%的温和,高和高排放场景。作者指出,这些数字上有“强有力”的跨模型的协议。这几乎完全缺乏适合的气候会让37 GtC GtC (ssp2 - 4.5)和39.5 (ssp5 - 8.5)的风险。
与强大的缓解场景,这些场景提供任何气候复苏的机会,Fewster说。他告诉碳简要:必威手机官网
“最温和的缓解的情况最终会导致同样的轨迹的最糟糕的情况下,它会需要更长的时间。我们表明,实际上只有很强的减缓气候变化的场景,我们看到一种限制的地区将成为太温暖,太湿了。”
他补充说:
“这真的强调强有力的气候缓解的情况是非常不同于他人。”
下面的数字显示的碳存储在泥炭地在合适的气候信封在每个十年和为每一个变暖的场景。前面板显示碳泥炭丘,而底部显示存储在多边形泥沼。全球变暖场景从ssp1 - 2.6(绿色)设为ssp5 - 8.5(红色)。黑色虚线显示储存的碳的数量的“现代”气候条件下1961 - 90。
“没有真正明确的答案”
Fewster说,重要的是,他们的模型说什么多少碳将从这些领域或发布时间表,释放可能会发生什么。他告诉碳简要:必威手机官网
“最终,目前还不清楚是否这些泥炭地将释放大量的碳,还是后续增加泥炭积累实际上利率和植物生产力会弥补一些损失与新的碳存储在地上…我们并不是说,在那个时期,它都将消失,都将被释放。因为我们不能说从我们的造型,这是极不可能的,这将是如此。”
然而,有很多未知数,无法在这项研究中,占Fewster说。泥炭有机物质含量高的“充当insulatory毯子下面的土壤。这意味着将会有一些时间滞后之间当温度超过气候上合适的范围和冻土消融。
这个延迟的大小仍然是高度不确定的。在一些地方,永久冻土层解冻已经发生在过去的几年;另一方面,冻土已持续十年或更长时间。在Fennoscandia以外地区的景观已经适合气候信封,解冻泥炭地非常普遍。
”在芬兰,我们看到这很好,”沃伊特说。“这是一个过程已经开始了。”
另一个主要的未知是植被将如何回应。随着温度的增加,新风景可能变得更加好客的植物,可以抵消一些从泥炭的碳损失。
虽然Fewster假设,当前多边形泥沼可以转化为地区泥炭地开始部分解冻,这“没有真的见过在观测记录”,他告诉碳短暂。必威手机官网
沃伊特告诉碳简短,这向北必威手机官网迁移的土地覆盖类型和植被是“有趣的思考”。她补充说,其他的研究还没有真正解决这种可能性。
有“没有真正明确回答“如何快速解冻泥炭地碳被释放,说金伯利矿工博士美国宇航局的气候科学家喷气推进实验室。矿工,他并没有参与这项研究,告诉碳简要:必威手机官网
“有一个整体的研究领域努力回答这个问题。”
几个研究人员并没有参与这项研究称赞工作彻底的方法和一系列不同的缓解情况。
矿商表示,“一个有趣的和重要的研究”,这是一个“好应用科学和政策的指标”。biwei6868她告诉碳简要:必威手机官网
“看着冻土泥炭地理解北极景观的变化是至关重要的。这纸是另一个伟大的步骤。”
Schadel还表示,政策重点的工作是一个重要的贡献。她告诉碳简要:必威手机官网
“他们不只是谈论事情有多糟,他们实际上显示,如果我们继续最好的前进道路,我们能保护大量的碳,我们可以保护这些生态系统更好的…我认为政策相关性,这很重要。你需要展示的影响是什么,如果你采取行动。”
Fewster, r . e . et al。(2022)即将失去气候空间冻土泥炭地在欧洲和西伯利亚西部,自然气候变化,doi: 10.1038 / s41558 - 022 - 01296 - 7。