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Nature最新文獻,高緯苔原結(jié)凍期會釋放大量的甲烷

日期: 2009-01-22
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2008年12月4日,著名的Nature雜志刊登了一個驚人的研究成果,苔原結(jié)凍期會釋放大量的甲烷。

??? 做為國際極地項目的一部分,科學(xué)家在格陵蘭島的東北部進行了一年的測量,結(jié)果發(fā)現(xiàn)苔原帶在秋季解凍期會釋放出甲烷。一般情況下在生長季結(jié)束后,科學(xué)家就會結(jié)束數(shù)據(jù)收集,這樣就不會發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象

??? “如果不是測量數(shù)據(jù)是如此的堅實,測量方法是這樣的仔細(xì)嚴(yán)謹(jǐn),那么可能沒有人會相信會有這樣的甲烷排放現(xiàn)象。”Lund大學(xué)的Torben Christensen說:“用一種經(jīng)典的基礎(chǔ)研究方法,發(fā)現(xiàn)了一個令人驚訝的結(jié)果。這種現(xiàn)象本來是非常常見的,但是此前沒有針對苔原帶氣候可行的方法,包括適當(dāng)?shù)募夹g(shù)和高測量頻率的儀器來發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象?!?/p>

??? 濕地排放是溫室氣體――甲烷最大的甲烷源。在高緯度地區(qū),大氣甲烷濃度在晚秋會有一個比較穩(wěn)定高平臺期現(xiàn)象,但是原因并不是很清楚。

???

??? Christensen和來自哥本哈根大學(xué),奧爾胡斯大學(xué),NOAA的地球系統(tǒng)研究實驗室,SRON 荷蘭,Utreche大學(xué)的合作者使用激光甲烷分析儀(FMA, LGR)結(jié)合自動呼吸室在Zackenberg山谷進行測量,得到這個驚人的結(jié)果。

??? 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)甲烷排放在生長季后期會降低,但是在開始結(jié)凍的時候,排放量有明顯的增加,并且持續(xù)了幾個星期,直到土壤和根區(qū)完全結(jié)凍。研究者推測,可能是由于在土壤活性層的甲烷被結(jié)凍擠壓出去。相對而言,在更低緯度地區(qū),由于缺少這樣的嚴(yán)寒,使得甲烷向下擴散。

??? 秋季的甲烷通量在空間分布上變化很大,大概是因為泥炭和植被結(jié)構(gòu)的不同,造成的不同的甲烷排放的途徑。結(jié)凍期的排放也比夏季排放變化大,峰值達(dá)到112.5mg/m2/hr,是已有最高的苔原排放速率(除了thermokarst湖的熱區(qū))。而在整個夏季,總體釋放量大約有4.5g/m2

??? 用秋季釋放數(shù)據(jù),帶入大氣擴散模型計算,結(jié)果更吻合大氣甲烷季節(jié)動態(tài)的實測值。

??? “如果這個現(xiàn)象是一般性現(xiàn)象,那研究發(fā)現(xiàn)能幫助我們理解北方高緯度地區(qū)是甲烷是如何排放到大氣中的,甲烷濃度季節(jié)動態(tài)也可以得到更好的解釋?!盋hristensen說:“但是要想揭示這個現(xiàn)象對于氣候變化的影響,還有更好的了解自然系統(tǒng)是怎樣工作的。通過這個現(xiàn)象,我們可以更好的理解北冰洋周邊地區(qū)的永久凍土帶融化,在這些地區(qū)甲烷排放變化可能對氣候產(chǎn)生反饋效果?!?/p>

??? 研究者認(rèn)為在類似環(huán)境中,不可能不存在這樣的情況。對所有wet-meadow苔原帶,都應(yīng)用在Zackenberg測量數(shù)據(jù)進行計算。我們發(fā)現(xiàn)在原本我們認(rèn)為排放不活躍期,會有一個4Tg的甲烷排放量。

??? “這并沒有顯著的增加北方高緯度地區(qū)甲烷排放量,但是這修正了我們對于已知排放總量季節(jié)分配的觀點?!毖芯空咦罱贜ature上發(fā)表了一篇letter,表達(dá)了這樣的觀點。

??? 目前研究團隊正在調(diào)查排放的機理,同時通過野外研究和實驗室研究?!暗亲铌P(guān)鍵的問題是確保Zackenberg試驗站能每年都能開放更長的時間:Christensen說,“我們相信在春季和秋季的研究會揭開這些問題的謎底,所以我們需要一個長期開放的試驗站供我們進行這令人興奮的觀察,至少也應(yīng)該是從4月到11月?!?/p>

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