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當永久凍土融化時，微生物會將凍土中的古老有機物轉化為氣候變暖氣體，如二氧化碳和甲烷，可能引發正反饋迴圈，進一步融化北極。
但曾經貧瘠的土壤也長出新的——且更大的——灌木，可以作為碳匯。科學家們一直想知道永久凍土融化對大氣碳平衡的淨影響是什麼。本週發表在《自然》雜誌上的一項新研究表明，不斷變化的景觀可以抵消永久凍土碳的釋放——但只是暫時的。
“北極的綠化無法彌補將要釋放的大量永久凍土碳，”佛羅里達大學蓋恩斯維爾分校的生態系統生態學家、主要作者特德·舒爾說。
永久凍土包含約 98 百萬兆克（98 千萬億克，或 1080 億噸）的碳——約佔目前大氣中碳總量的六分之一。為了瞭解這些碳釋放到空氣中的速度有多快，舒爾和他的團隊一直在阿拉斯加山脈北部山麓的八英里湖流域，在他們所謂的“融化梯度”上，測量植物和土壤對二氧化碳的吸收和排放。然後，他們使用放射性碳定年法來確定溫室氣體以碳的形式被困在永久凍土中的時間。
毫不奇怪，研究人員發現，融化程度更高的土壤比最近融化的土壤排放碳的速度更快。但是，當研究人員觀察融化了約 15 年的地點時，他們發現植物生長的增加足以彌補舊碳的排放。然而，15 年後，這些土壤流失的舊碳遠遠超過新植物能夠吸收的量。
“這是第一個真正用數字來量化這些事情的研究，”美國國家大氣研究中心的地球系統科學家大衛·勞倫斯說，他沒有參與這項研究。“這樣的資料至關重要。”他渴望將新發現納入用於氣候模擬的社群陸地模型中。
然而，勞倫斯指出，並非所有永久凍土都會以相同的方式融化。這項研究是在一種稱為熱融喀斯特的地形上進行的，這種地形允許水在融化時排走。勞倫斯解釋說，在更潮溼的地區，永久凍土有可能變成泥炭地並保持長期碳匯，但這也可能導致甲烷排放量增加。“從全球變暖的角度來看，”他說，“這仍然可能反過來成為正反饋。”
舒爾同意這種評估。“我們不能說每個地方都是 15 年，”他說，“但我們可以說，在融化的最初十年，永久凍土將充當碳匯，而到 30 年時，它將成為碳源。”