世界最大規模的木材阻塞體儲存了 300 萬噸碳

數百年來,死亡的樹木在北極盆地積聚,形成了世界上最大的“碳庫”之一

Logjam in the Mackenzie River Delta of northern Canada

科學家們繪製了我們所知的世界上最大的累積木材阻塞體的地圖,正如 AGU 期刊《地球物理研究快報》上的一項新研究報告的那樣。這些木質碎片儲存了超過 300 萬噸的碳。這項研究僅觸及了這些木材阻塞體碳儲存的表面——字面意義上的表面。被活植物隱藏或埋在地下的浮木無法使用他們的方法進行計數,因此三角洲的浮木可能儲存的碳至少是森德羅斯基研究發現的兩倍。

氣候導報 | 加拿大馬更些河中的一座浮木山是碳儲存的“熱點”。

最近發表在《地球物理研究快報》上的一項研究稱,這個覆蓋面積大約相當於曼哈頓大小的木材阻塞體可能是世界上最大的河流死亡樹木沉積物,儲存了約 310 萬公噸的碳。這些發現為了解北極河流三角洲內的碳迴圈(植物吸收和釋放碳的過程)提供了一個視窗。

密歇根理工大學的水文學家和研究工程師、該研究的主要作者艾麗西亞·森德羅斯基說:“馬更些三角洲的獨特之處在於這些地層中儲存瞭如此多的碳,以及它在景觀中儲存如此長的時間。”“那些木材只是堆積在那裡,其中一些已經儲存了數百年。”


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人們普遍認為,活樹是碳匯,透過光合作用吸收和儲存碳。死亡和垂死的樹木也可以儲存碳,只要它們仍然浸沒在水或沉積物中。但如果暴露在地表元素中,它們就會成為溫室氣體的排放源。

研究人員在研究中寫道:“在整個北極地區,倒下的樹木透過河流從森林進入海洋。當河流蜿蜒曲折時,這些原木會堆積起來,從而實現長期的碳儲存。”“木材是一種重要的富碳材料,其分解方式可能與較細的碳庫不同,但是,北極河流三角洲中儲存的木材量以前從未被測量過。”

研究人員使用高解析度衛星地圖和放射性碳分析來測量木材阻塞體和測定木材的年代。一些樹木可以追溯到公元七世紀,而另一些樹木則是在 2015 年最近被砍伐的。收集的木材樣本中,約有 40% 來自 1950 年代後期之後存活的樹木。

森德羅斯基在一次採訪中說:“北極寒冷、通常乾燥或冰冷的環境意味著樹木可以儲存數萬年。一千年前倒下的樹木可能看起來和去年冬天倒下的樹木一樣新鮮。”

馬更些河是加拿大最長的河流,從大奴湖向西北方向延伸 1,100 英里到達波弗特海。它的三角洲是世界第三大三角洲,由於其富含碳的土壤,被認為是氣候科學家的重要研究地點。但研究人員對盆地中巨大浮木群的碳迴圈知之甚少。

科羅拉多大學博爾德分校的地理學家和助理教授凱瑟琳·萊寧格在一次採訪中表示,關於河流三角洲木材碳儲存的問題是一個新興的興趣領域,因為它允許更深入地研究不同且複雜的生態系統中的碳迴圈。

密歇根理工大學主導的研究將有助於計算三角洲中有多少倒下的木材,以及隨著氣候變暖,可能損失多少碳儲存量。

森德羅斯基說:“當木材被雨水和冰吞噬,並撞擊岩石和其他木塊時,碎片會脫落並被微生物分解。這就是碳釋放的來源。”

在研究中,研究人員指出,夏季冰層破裂時,木材會移動。但盆地也會週期性地發生“木材洪水”,輸送數十萬棵沿河岸和海岸線堆積的死樹。森德羅斯基說,在 20 世紀後半葉,似乎發生了幾次主要的木材洪水,這導致了那個時代生物量的大部分比例。

她補充說,氣候變化可能導致馬更些河(尤其是其三角洲)中出現更多枯木。

她說:“隨著永久凍土融化,預計侵蝕會加劇。”“這將直接從土壤中釋放碳,以及土壤中埋藏的木材中的碳。此外,會有更多的樹木倒入河中,這些樹木可能更不可能被景觀捕獲。它們可能會更快地降解。”

瑞士洛桑大學的河流地貌學家弗吉尼亞·魯伊斯-維拉努埃瓦在一份新聞稿中表示,這項研究還將有助於增進對倒下樹木碳迴圈的科學理解。

未參與這項研究的魯伊斯-維拉努埃瓦說:“關於水和沉積物中碳的通量已經進行了大量工作,但直到最近我們才開始關注木材。”“這是一個非常年輕的研究領域,發展非常迅速。”

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