沙漠盆地或蘊藏著“失蹤”的碳匯

理解這些碳匯及其運作方式對於計算全球碳預算至關重要

據中國蘭州大學的研究人員稱,全球沙漠可能蘊藏著一些世界“失蹤”的碳匯——科學家此前未識別出的、從大氣中吸收碳的陸地。

一項週一發表在《自然-地球科學》雜誌上的研究發現,沙漠中的封閉或內流盆地——水流入但不流出的區域——是重要的碳儲存庫,但隨著全球變暖,它們作為碳匯的能力可能會減弱。

理解碳匯及其運作方式至關重要,對於科學家計算全球碳預算——即顯示各國在氣候科學家認為危險的水平——2°C (3.6°F)——之上,還能排放多少汙染的估計——至關重要。


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該研究的主要作者、蘭州大學的古氣候學家於力表示,關於碳匯如何運作存在很多不確定性,只有更徹底地研究每種碳匯,科學家才能建立準確的碳預算。

儘管科學家們知道人類每年排放多少二氧化碳,但他們並不確切知道陸地吸收的碳會發生什麼。據美國國家大氣研究中心稱,人類碳排放量中約有40%留在大氣中,約30%被世界海洋吸收,其餘的則被陸地上的碳匯吸收。

乾旱地區約佔地球陸地面積的47%,被認為是世界第三大陸地碳匯。

世界各地乾旱地區有很多內流盆地,包括非洲南部的奧卡萬戈盆地和正在快速消失的哈薩克鹹海。在美國,猶他州、內華達州和俄勒岡州的大盆地沙漠是一個內流盆地。溪流和河流流入盆地,但它們不是流出,而是消失在地下或簡單地蒸發。

隨著世界持續變暖,氣候變化可能會影響水迴圈,從而降低沙漠盆地作為碳匯的能力。原本自然儲存在土壤中的碳可能會隨著土壤水分在較高溫度下蒸發而返回大氣。

沙漠和其他生態系統固存人類碳排放的能力對於氣候政策(如巴黎氣候協定)至關重要,因為它是計算大氣碳累積在大氣中的速度的主要因素。隨著陸地和海洋吸收的碳減少,更多碳留在大氣中。  

如果要防止全球變暖超過2°C (3.6°F)(巴黎協定的主要目標),大氣碳濃度必須不超過百萬分之450 (ppm)。然而,地球限制進一步變暖的時間不多了。大氣在去年九月突破了百萬分之400的關口,並且正朝著在約二十年內突破百萬分之450的關口發展。

於力的團隊使用對中國內流盆地在6000年前的溫暖期吸收了多少碳的估計,估算了內流盆地每年儲存多少碳。於力說,今天,在地球可能更熱的時候,盆地儲存的碳要少得多,這表明氣候變化可能正在影響乾旱地區作為碳匯的能力。  

於力估計,如今全球封閉盆地每年儲存約1.52億公噸的碳,而6000年前為2.11億公噸。

美國林務局景觀生態學家史蒂文·麥克納爾蒂說,這意味著如今世界內流盆地儲存的碳量相當於七個卡特里娜颶風量級的颶風釋放到大氣中的碳量。麥克納爾蒂研究碳迴圈,也是北卡羅來納州立大學的生態學教授,他與這項研究無關。

麥克納爾蒂說,於力的研究表明,沙漠盆地可能會失去它們儲存的碳,但研究人員需要更多關於這種情況發生原因的細節。

於力說,由於氣溫升高會導致土壤將其保持的碳釋放回大氣,因此隨著氣候變化,沙漠盆地可能會失去它們儲存的碳。

他說,全球變暖以及農業和工業發展用水都會改變水迴圈,並減少沉積在土壤中的碳。

預計隨著溫度升高,土壤中的碳含量以及土壤作為碳匯的能力將會下降。其機制可能因地而異,但影響可能是重大的。

去年荷蘭生態研究所領導的一項研究表明,到本世紀中葉,全球變暖將導致土壤碳大量損失到大氣中。預計損失的土壤碳相當於到2050年人類碳排放總量的12%至17%。

麥克納爾蒂說,全球變暖可能會影響進入沙漠盆地的水的蒸發率,從而增加返回大氣的碳量,而不是被沙漠土壤吸收。

儘管如此,他說,沙漠盆地尚未得到充分研究,但卻是重要的碳儲存庫。

“它是失蹤的碳匯的一部分——這非常重要,”他說。“我們還沒有完全弄清楚一大塊(碳)去哪裡了。”

本文經氣候中心許可轉載。這篇文章於 2017年6月20日首次釋出

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