大型碳匯可能比科學家認為的更具彈性

富含碳的泥炭沼澤似乎能很好地適應溫度、降水和其他與氣候相關的因素的變化

科學家剛剛報告說,世界上最重要的碳儲存生態系統之一可能比之前認為的更具環境變化彈性。這對於應對全球變暖來說可能是一個好訊息。

一項新研究,於週五在《自然通訊》雜誌上發表,發現富含碳的歐洲泥炭沼澤中的植物能夠適應溫度、降水和其他與氣候相關的因素的變化。隨著環境的變化,特定型別的植物可能會死亡並被新的物種取代——但研究表明,新來的物種往往與舊的物種相似,這意味著沼澤的穩定性得到了保持。

鑑於泥炭沼澤在全球碳迴圈中的重要性,這對科學家來說是個重要訊息。這些溼地生態系統在地表含有活的植被,但在地下儲存著大量的死去的、富含碳的有機物。它們遍佈世界各地,從印度尼西亞到北極都有發現,儘管它們主要集中在北部地區。


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科學家認為,世界上的泥炭沼澤可以儲存多達 5000 億噸的碳——這大約是每年燃燒化石燃料排放到大氣中的碳的 50 倍。這使它們成為氣候科學家非常關注的問題。

雖然泥炭沼澤現在是世界上最大的陸地碳匯之一,但科學家們擔心環境擾動——氣候變化的乾燥影響、土地清理和排水、野火和其他人類活動——可能會導致地下有機物分解並向大氣中釋放大量的碳。

科學家們已經看到了這種跡象。眾所周知,印度尼西亞的野火會在短時間內向大氣中釋放大量的碳。僅在 2015 年,科學家估計印度尼西亞的泥炭火災就造成了約 15 億噸的碳排放。由於環境問題的日益嚴重,印度尼西亞政府去年暫停了任何可能損害該國泥炭沼澤的人類活動。

現在,新的研究表明,這些生態系統可能非常擅長應對氣候變化——至少在一定程度上是這樣。

這項研究的重點是歐洲各地 56 個處於不同氣候和環境條件下的泥炭沼澤,根據加拿大麥克馬斯特大學的溼地專家邁克·瓦丁頓的說法,這項研究的範圍在泥炭地研究中可能是“前所未有”的,他沒有參與這項研究。

在模型的幫助下,研究人員——來自歐洲各地的十多位科學家——分析了泥炭沼澤中發現的物種資料以及溫度、溼度和降水等氣候變數的資料。他們還研究了該地區發現的氮和硫。

他們發現,這些變數的變化,特別是溫度和降水,會導致物種更替的顯著水平,一旦周圍環境不再適宜,某些型別的植物就會死亡。但是,剩下的植物和新來的植物往往在功能上相似,這意味著它們具有與舊植物相同的許多特徵。換句話說,即使物種組成可能會因氣候變化而發生變化,沼澤本身在很大程度上仍然不會受到影響。

這是因為植物傾向於聚集在一起形成兩個不同的、互補的群體。一個群體中的植物對環境變化的反應往往與另一個群體中的植物不同。但是,這些群體中的植物在功能上往往相似,並且它們一起能夠維持沼澤的整體穩定性。

瓦丁頓告訴《能源與環境新聞》說:“這絕對是一個好訊息。”他說,沼澤地表面的植被對於維持生態系統的健康和保護底下的泥炭免於分解非常重要。

他還補充說,由於泥炭沼澤中發現的植被型別在世界其他地方也往往相似,因此歐洲沼澤很可能不是唯一表現出如此彈性的沼澤。

不過,研究人員警告不要過分誇大泥炭地的強度。透過模型,他們證明了更嚴重的擾動可能會導致系統失效,新的物種最終會被功能不同的物種取代,從而改變沼澤的特性。

瓦丁頓警告說,這意味著受到多種不同擾動同時影響的泥炭地——例如,氣候變化對人類汙染或土地利用變化的影響——可能會使生態系統不堪重負。他還補充說,科學家們仍然不確定未來的氣候變化是否最終會超過沼澤的適應能力。

他說:“這個泥炭地生態系統正在響應環境變化和外部驅動因素而發生變化。目前尚不清楚的是這種變化的速度有多快,以及您可能會看到不同的結果。”

研究人員認為,這說明了認真開展保護工作的重要性。他們寫道,隨著環境的持續變化,“植物群落將隨著物種遷移到環境條件適宜的地區而發生變化”。

為了確保功能相似的植物物種能夠在沼澤之間移動並相互取代,研究人員建議共同努力保護整個歐洲景觀中的所有這些生態系統以及它們所擁有的各種植物物種。

瓦丁頓說:“考慮到其中碳的含量,這確實導致了有必要保護這些型別的生態系統。”

經《能源與環境新聞》許可轉載自氣候導線。《能源與環境新聞》在www.eenews.net網站上每日提供有關重要能源和環境新聞的報道。

Chelsea Harvey covers climate science for Climatewire. She tracks the big questions being asked by researchers and explains what's known, and what needs to be, about global temperatures. Chelsea began writing about climate science in 2014. Her work has appeared in The Washington Post, Popular Science, Men's Journal and others.

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