對(duì)地球碳循環(huán)的認(rèn)識(shí)再添新維度

含碳深土層也是氣候潛在影響因素

科技日?qǐng)?bào)訊美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的研究人員發(fā)現(xiàn)，如今深埋于地球表面數(shù)千年前形成的土壤含有豐富的碳，這使我們對(duì)地球碳循環(huán)的認(rèn)識(shí)增加了一個(gè)新的維度。而當(dāng)人類(lèi)通過(guò)各種活動(dòng)越來(lái)越多地?cái)_亂地貌，將其重新引入到環(huán)境中，它即會(huì)成為導(dǎo)致氣候變化的潛在因素。該研究成果刊登在5月25日的《自然·地球科學(xué)》上。

這一發(fā)現(xiàn)非常重要，因?yàn)樗砻?，深層土壤可以包含埋藏已久的有機(jī)碳，而它們通過(guò)侵蝕、農(nóng)業(yè)、森林砍伐和采礦等人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致全球氣候變化。

這項(xiàng)研究的主要作者、該大學(xué)助理教授埃里卡·馬林說(shuō)：“目前還沒(méi)有人測(cè)量過(guò)深層土壤的碳，以前的大部分研究?jī)H停留在地表頂層30厘米處。而新研究顯示，我們嚴(yán)重低估了土壤中碳的潛在儲(chǔ)量?！?/p>

該研究鎖定現(xiàn)在的內(nèi)布拉斯加州、堪薩斯州和大平原地區(qū)于15000—13500年前形成的土壤，即被稱(chēng)為“布雷迪土壤”，其位于現(xiàn)今地表以下6.5米深處。布雷迪土壤形成的地區(qū)是不結(jié)冰的，但當(dāng)北半球退縮的冰川引發(fā)氣候的突然轉(zhuǎn)變，土壤會(huì)迅速被積累的黃土掩埋，導(dǎo)致碳封存。

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)5月25日?qǐng)?bào)道，這個(gè)團(tuán)隊(duì)采用了一組新的分析方法，包括光譜和同位素，來(lái)檢驗(yàn)土壤及其化學(xué)物質(zhì)。由于厚厚的黃土沒(méi)有完全分解，該小組還從古代植物中發(fā)現(xiàn)有機(jī)物質(zhì)?？焖俚穆癫赜兄趯⑼寥琅c通常在土壤中分解碳的生物進(jìn)程隔離。

根據(jù)研究，這樣的土壤掩埋不是大平原的唯一現(xiàn)象，而是發(fā)生在世界各地。這項(xiàng)研究表明，埋藏在土壤里的化石有機(jī)碳是普遍的，當(dāng)人類(lèi)通過(guò)各種活動(dòng)越來(lái)越多地?cái)_亂地貌，被禁錮幾千年的干旱和半干旱環(huán)境中的碳重新引入到環(huán)境中，其會(huì)成為導(dǎo)致氣候變化的潛在因素。

新的研究檢測(cè)了深埋地下一米厚帶黑土的土壤，發(fā)現(xiàn)它是一個(gè)濃縮過(guò)去環(huán)境的膠囊。研究人員解釋說(shuō)，它提供了一個(gè)因氣候轉(zhuǎn)變而環(huán)境發(fā)生顯著變化的快照。冰川的退縮標(biāo)志著世界變暖，并且增加了野火蔓延的可能性，導(dǎo)致了環(huán)境變化。

冰川的退縮也開(kāi)啟了一個(gè)新紀(jì)元，黃土開(kāi)始覆蓋大面積古老的地貌。在美國(guó)中西部的部分地區(qū)和中國(guó)一些地區(qū)，基本上粉塵、黃土沉積厚達(dá)50多米深，大量沉積物地毯式覆蓋了地貌的數(shù)百平方公里。（華凌）