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Nature最新文献,高纬苔原结冻期会释放大量的甲烷

日期: 2009-01-22
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2008年12月4日,著名的Nature杂志刊登了一个惊人的研究成果,苔原结冻期会释放大量的甲烷。

    做为国际极地项目的一部分,科学家在格陵兰岛的东北部进行了一年的测量,结果发现苔原带在秋季解冻期会释放出甲烷。一般情况下在生长季结束后,科学家就会结束数据收集,这样就不会发现这一现象

    “如果不是测量数据是如此的坚实,测量方法是这样的仔细严谨,那么可能没有人会相信会有这样的甲烷排放现象。”Lund大学的Torben Christensen说:“用一种经典的基础研究方法,发现了一个令人惊讶的结果。这种现象本来是非常常见的,但是此前没有针对苔原带气候可行的方法,包括适当的技术和高测量频率的仪器来发现这一现象。”

    湿地排放是温室气体――甲烷最大的甲烷源。在高纬度地区,大气甲烷浓度在晚秋会有一个比较稳定高平台期现象,但是原因并不是很清楚。

   

    Christensen和来自哥本哈根大学,奥尔胡斯大学,NOAA的地球系统研究实验室,SRON 荷兰,Utreche大学的合作者使用激光甲烷分析仪(FMA, LGR)结合自动呼吸室在Zackenberg山谷进行测量,得到这个惊人的结果。

    科学家发现甲烷排放在生长季后期会降低,但是在开始结冻的时候,排放量有明显的增加,并且持续了几个星期,直到土壤和根区完全结冻。研究者推测,可能是由于在土壤活性层的甲烷被结冻挤压出去。相对而言,在更低纬度地区,由于缺少这样的严寒,使得甲烷向下扩散。

    秋季的甲烷通量在空间分布上变化很大,大概是因为泥炭和植被结构的不同,造成的不同的甲烷排放的途径。结冻期的排放也比夏季排放变化大,峰值达到112.5mg/m2/hr,是已有最高的苔原排放速率(除了thermokarst湖的热区)。而在整个夏季,总体释放量大约有4.5g/m2

    用秋季释放数据,带入大气扩散模型计算,结果更吻合大气甲烷季节动态的实测值。

    “如果这个现象是一般性现象,那研究发现能帮助我们理解北方高纬度地区是甲烷是如何排放到大气中的,甲烷浓度季节动态也可以得到更好的解释。”Christensen说:“但是要想揭示这个现象对于气候变化的影响,还有更好的了解自然系统是怎样工作的。通过这个现象,我们可以更好的理解北冰洋周边地区的永久冻土带融化,在这些地区甲烷排放变化可能对气候产生反馈效果。”

    研究者认为在类似环境中,不可能不存在这样的情况。对所有wet-meadow苔原带,都应用在Zackenberg测量数据进行计算。我们发现在原本我们认为排放不活跃期,会有一个4Tg的甲烷排放量。

    “这并没有显著的增加北方高纬度地区甲烷排放量,但是这修正了我们对于已知排放总量季节分配的观点。”研究者最近在Nature上发表了一篇letter,表达了这样的观点。

    目前研究团队正在调查排放的机理,同时通过野外研究和实验室研究。“但是最关键的问题是确保Zackenberg试验站能每年都能开放更长的时间:Christensen说,“我们相信在春季和秋季的研究会揭开这些问题的谜底,所以我们需要一个长期开放的试验站供我们进行这令人兴奋的观察,至少也应该是从4月到11月。”

 


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