控制溫室氣體的排放將減少未來融化的永久凍土釋放碳排放的後果

控制溫室氣體的排放將減少未來融化的永久凍土釋放碳排放的後果

根據本周發表在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of National Academy of Sciences)雜誌上的一篇新論文，在未來的幾十年里，控制溫室氣體排放將大大減少未來300年融化的永久凍土釋放出的碳排放的後果。

相反，研究發現，氣候政策導致的溫室氣體如二氧化碳的控制很少或根本沒有，這可能會導致永久凍土區的碳排放達到2300。

美國地質調查局(U.S. Geological Survey)資深科學家、阿拉斯加費爾班克斯大學北極生物研究所(University of Alaska Fairbanks Institute of Arctic Biology)氣候系統建模專家戴維·麥奎爾(A. David McGuire)是該論文的主要作者。其他一些UAF的研究人員，以及來自世界各地的另外二十多個研究機構的科學家，也參與了這項研究。

科學家們估計，地球周圍北極的土壤所含的碳量是大氣中碳含量的兩倍。大部分的碳都是凍結在永久凍土層內的有機物。隨著全球氣溫升高和凍土解凍，先前凍結的有機物開始腐爛，釋放出甲烷和二氧化碳等溫室氣體。這種碳的釋放反過來又會導致額外的變暖，釋放更多的碳，科學家們稱之為正反饋環。

即使不立即對溫室氣體進行控制，在2100年之後，永久凍土碳釋放的大部分也不會發生。研究報告的作者指出，這可能導致社會變得自滿，並接受不那麼激進的控制溫室氣體的努力。等待太久的控制可能意味著控制來得太晚，無法阻止永久凍土中碳的大量流失。

「社會可以對此做些什麼，至少最先進的模型是這麼說的，」麥奎爾說。

氣候變化對北部永久凍土地區碳動力的影響程度，對政策決策有重要影響。然而，大多數氣候系統模型並沒有表現出永久凍土與土壤碳動力學之間的關係。正因為如此，他們還沒有對氣候變化對該地區碳的影響做出準確的評估。

在這項新研究中，McGuire和他的同事利用模擬研究了2010年至2299年在北部永久凍土地區的永久凍土和碳儲存的變化，其中包括兩種氣候變化情景:一種是低二氧化碳排放，另一種是高二氧化碳排放。UAF地球物理研究所的永凍土專家Dmitry Nicolsky提供了關於北半球永久凍土層變化程度的模擬數據，以及兩種情況下預測的解凍深度。

低排放情景將要求全球人類社會的碳排放量在本世紀減少75%。在這種情況下，研究顯示，損失300萬到500萬平方公里的永久凍土和土壤碳的變化，從66-petagram損失到70-petagram收益。一個petagram等於1萬億，或者2。2萬億磅。

在高排放的情況下，或基本上沒有改變目前的化石燃料使用趨勢，永久凍土層損失在600萬到1600萬平方公里之間，而土壤碳損失則從74個到652個petagrams，大部分在2100年以後發生。這代表了目前儲存在北部永久凍土中的20%到63%的碳損失。

研究結果表明，有效的新溫室氣體控制可以減少氣候變化對北部永久凍土區土壤碳排放的影響，從而降低永久凍土碳釋放對氣候變暖的積極反饋的可能性。

「如果不採取這種控制措施，將會導致生態系統和基礎設施的重大變化，」尼科斯基說。

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