細(xì)菌從永久凍土融化中釋放破壞氣候的碳

一項基于對瑞典多年凍土泥炭地生銹碳匯進(jìn)行科學(xué)采樣的新研究表明，鐵礦石無法捕獲有機(jī)碳，而有機(jī)碳是全球變暖預(yù)測中沒有包括的大量CO 2和甲烷。

在這項研究中，來自蒂賓根大學(xué)和布里斯托爾大學(xué)的研究人員進(jìn)行了斯托爾達(dá)倫泥潭，A Biscu進(jìn)行了他們的調(diào)查網(wǎng)站，瑞典今天出現(xiàn)在《自然新聞》上。

北半球大約四分之一的土地被永久凍結(jié)。據(jù)估計，這些地區(qū)的碳含量大約是目前世界大氣的兩倍。然而，隨著全球變暖，這些永久凍土逐漸融化。

由Andreas Kappler教授、應(yīng)用地球科學(xué)中心Monique Patzner教授和Casey Bryce博士(現(xiàn)布里斯托大學(xué))領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊與科羅拉多州立大學(xué)Thomas Borch教授合作，研究這一發(fā)展對環(huán)境的影響。他們的假設(shè)是解凍增加了微生物處理有機(jī)碳的能力，然后釋放出大量的二氧化碳和甲烷。這些氣體加速了溫室效應(yīng)，導(dǎo)致永久凍土以惡性循環(huán)融化。

氣溫升高導(dǎo)致整個凍土崩塌，進(jìn)而導(dǎo)致山體滑坡和濕地的廣泛形成。在這項最新的研究中，研究小組調(diào)查了永久凍土融化后土壤中捕獲的碳發(fā)生了什么變化。

Kappler教授說：“樣品中的天然有機(jī)物以泥炭的形式積累了幾千年。隨著永久凍土融化，微生物變得活躍，可以分解泥炭。”“我們也知道，鐵礦石可以防止有機(jī)碳在各種環(huán)境中被生物降解，所以即使永久凍土融化后，它們也可能成為碳匯?！被钚澡F以生銹的形式存在，這可能被認(rèn)為是將有機(jī)物截留在科學(xué)家所說的“生銹的碳匯”中。

泥炭地活動層巖心鉆探的可信度：莫尼克帕茨納

在那里，沿著永久凍土融化梯度從活動層收集土壤孔隙水和鉆芯樣本。研究小組研究了有多少有機(jī)物與活性鐵礦石結(jié)合，這些Fe-C結(jié)合在永凍土融化中有多穩(wěn)定，以及現(xiàn)有的微生物是否可以利用這種物質(zhì)作為食物和能源的來源。該小組還在蒂賓根實驗室進(jìn)行了一項實驗。

研究小組發(fā)現(xiàn)，微生物顯然可以利用鐵作為食物來源，從而將結(jié)合的有機(jī)碳釋放到土壤中的水中。這意味著生銹的碳匯無法阻止有機(jī)碳從永久凍土融化中逸出?；诒卑肭蚱渌貐^(qū)的可用數(shù)據(jù)，研究人員預(yù)計他們的發(fā)現(xiàn)將適用于世界各地的永久凍土環(huán)境。

該出版物的主要作者M(jìn)onique Patzner總結(jié)道：“生銹的碳匯只存在于完好的永久凍土中；在凍土融化的過程中，水槽會丟失?！爆F(xiàn)在，研究人員正試圖找出這是如何促進(jìn)溫室氣體排放從而導(dǎo)致全球變暖的。帕茲納說：“似乎之前與鐵結(jié)合的碳具有很高的生物利用度，因此細(xì)菌可以立即將其代謝為溫室氣體?！薄斑@是一個目前的氣候變化預(yù)測模型所不具備的、必須考慮的過程?！?

布萊斯博士繼續(xù)在布里斯托爾大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院進(jìn)行研究，他補(bǔ)充說：“我們發(fā)現(xiàn)，自然產(chǎn)生的銹菌可以在北極泥炭地捕獲碳，并有可能阻止其作為溫室氣體釋放到大氣中。永久凍土融化鐵銹，鐵銹被細(xì)菌溶解并釋放相關(guān)的碳。這項研究代表了我們在理解有機(jī)物、金屬和微生物之間的相互作用如何調(diào)節(jié)泥炭地碳損失方面取得了令人興奮的進(jìn)展，這對北極的氣候反饋具有重要意義?！?

現(xiàn)在，參與這項研究的研究人員正在研究如何確定導(dǎo)致礦物質(zhì)流失的微生物的身份、釋放的碳的命運(yùn)以及溫室氣體排放的后果。

Braez博士補(bǔ)充道：“我們還在努力確定鐵礦物和碳在凍融或干燥和濕潤循環(huán)過程中的動態(tài)相互作用。我們也在把從北極學(xué)到的一些經(jīng)驗教訓(xùn)運(yùn)用到目前極度退化的英國泥炭地。”

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