2008年12月4日,著名的Nature雜志刊登了一個驚人的研究成果,苔原結凍期會釋放大量的甲烷。
??? 做為國際極地項目的一部分,科學家在格陵蘭島的東北部進行了一年的測量,結果發(fā)現(xiàn)苔原帶在秋季解凍期會釋放出甲烷。一般情況下在生長季結束后,科學家就會結束數(shù)據(jù)收集,這樣就不會發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象
??? “如果不是測量數(shù)據(jù)是如此的堅實,測量方法是這樣的仔細嚴謹,那么可能沒有人會相信會有這樣的甲烷排放現(xiàn)象。”Lund大學的Torben Christensen說:“用一種經(jīng)典的基礎研究方法,發(fā)現(xiàn)了一個令人驚訝的結果。這種現(xiàn)象本來是非常常見的,但是此前沒有針對苔原帶氣候可行的方法,包括適當?shù)募夹g和高測量頻率的儀器來發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象?!?/p>
??? 濕地排放是溫室氣體――甲烷最大的甲烷源。在高緯度地區(qū),大氣甲烷濃度在晚秋會有一個比較穩(wěn)定高平臺期現(xiàn)象,但是原因并不是很清楚。
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??? Christensen和來自哥本哈根大學,奧爾胡斯大學,NOAA的地球系統(tǒng)研究實驗室,SRON 荷蘭,Utreche大學的合作者使用激光甲烷分析儀(FMA, LGR)結合自動呼吸室在Zackenberg山谷進行測量,得到這個驚人的結果。
??? 科學家發(fā)現(xiàn)甲烷排放在生長季后期會降低,但是在開始結凍的時候,排放量有明顯的增加,并且持續(xù)了幾個星期,直到土壤和根區(qū)完全結凍。研究者推測,可能是由于在土壤活性層的甲烷被結凍擠壓出去。相對而言,在更低緯度地區(qū),由于缺少這樣的嚴寒,使得甲烷向下擴散。
??? 秋季的甲烷通量在空間分布上變化很大,大概是因為泥炭和植被結構的不同,造成的不同的甲烷排放的途徑。結凍期的排放也比夏季排放變化大,峰值達到112.5mg/m2/hr,是已有最高的苔原排放速率(除了thermokarst湖的熱區(qū))。而在整個夏季,總體釋放量大約有4.5g/m2
??? 用秋季釋放數(shù)據(jù),帶入大氣擴散模型計算,結果更吻合大氣甲烷季節(jié)動態(tài)的實測值。
??? “如果這個現(xiàn)象是一般性現(xiàn)象,那研究發(fā)現(xiàn)能幫助我們理解北方高緯度地區(qū)是甲烷是如何排放到大氣中的,甲烷濃度季節(jié)動態(tài)也可以得到更好的解釋?!盋hristensen說:“但是要想揭示這個現(xiàn)象對于氣候變化的影響,還有更好的了解自然系統(tǒng)是怎樣工作的。通過這個現(xiàn)象,我們可以更好的理解北冰洋周邊地區(qū)的永久凍土帶融化,在這些地區(qū)甲烷排放變化可能對氣候產(chǎn)生反饋效果?!?/p>
??? 研究者認為在類似環(huán)境中,不可能不存在這樣的情況。對所有wet-meadow苔原帶,都應用在Zackenberg測量數(shù)據(jù)進行計算。我們發(fā)現(xiàn)在原本我們認為排放不活躍期,會有一個4Tg的甲烷排放量。
??? “這并沒有顯著的增加北方高緯度地區(qū)甲烷排放量,但是這修正了我們對于已知排放總量季節(jié)分配的觀點。”研究者最近在Nature上發(fā)表了一篇letter,表達了這樣的觀點。
??? 目前研究團隊正在調查排放的機理,同時通過野外研究和實驗室研究?!暗亲铌P鍵的問題是確保Zackenberg試驗站能每年都能開放更長的時間:Christensen說,“我們相信在春季和秋季的研究會揭開這些問題的謎底,所以我們需要一個長期開放的試驗站供我們進行這令人興奮的觀察,至少也應該是從4月到11月?!?/p>
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