刚果盆地古老碳逃逸到大气中

古老碳的移动

深藏在刚果盆地广阔热带森林下方的是地球上最重要的碳储存库之一，这些泥炭地已经积累了数千年的有机物质。现在，研究人员发现这些古老的碳正在逃逸。该地区独特的黑水湖泊和河流被溶解的有机物质着色，正在释放被锁存了数千年的碳进入大气。

这一发现令气候科学家感到震惊，并表明全球第二大热带泥炭地复合体可能以当前气候模型未曾预料的方式不稳定化。如果这一趋势加速，它可能会释放大量温室气体，进一步加剧全球变暖的危险反馈循环。

刚果盆地泥炭地直到2017年才被完全绘制，当时研究人员发现该地区含有约300亿公吨碳，相当于美国大约20年的化石燃料排放量。这使刚果盆地成为全球最大的热带泥炭地复合体，甚至超过了东南亚广泛的泥炭沉积物。

泥炭地形成于水饱和条件阻止死植物材料完全分解的环境。数百年和数千年来，部分腐烂的有机物质层不断积累，将碳锁定在大气循环之外。这些生态系统充当巨大的天然碳汇，但它们的稳定性取决于保持水饱和。当泥炭地通过排水、干旱或降雨模式变化而干燥时，储存的碳变得可供微生物利用，微生物将其转化为二氧化碳和甲烷。

研究人员重点研究了盆地的黑水河流和湖泊，它们的深色来自于从周围土壤和泥炭地浸出的溶解有机碳浓度高。通过分析这些水道中溶解碳的放射性碳年龄，研究团队做出了一个令人震惊的发现：大部分碳的年龄已有数千年。

这意味着进入水系的碳并非来自最近落下的叶子或表面植被。相反，它来自泥炭沉积物深处，这些物质自工业革命前很久就已安全地储存在地下。这些古老碳在地表水道中的存在表明泥炭地的储存功能在深处而不仅仅在表面受到了破坏。

碳动员释放背后的确切机制仍不清楚，确定它们现已成为研究优先事项。可能有多个因素在独立或共同作用贡献这一现象。

气候变化正在改变中非的降雨模式，一些地区经历更长的干季，可能会降低泥炭地内的地下水位。即使暂时下降也会使先前饱和的泥炭暴露于氧气中，触发分解过程，这些过程即使在水位恢复后也会继续。

升高的温度也加快了泥炭中的微生物活动，即使在水饱和条件下也增加了分解速率。来自斯堪的纳维亚和加拿大北方泥炭地的研究表明，仅升温一两摄氏度就可以显著增加泥炭土壤的碳排放，类似的动态可能也在热带地区起作用。

刚果盆地的人类活动，包括伐木、农业和基础设施发展，也可能破坏泥炭地系统的水文。道路和清理区域可以改变排水模式，将水从泥炭地引走并减少保持碳安全储存的水饱和。

其含义远超出刚果盆地。全球热带泥炭地估计储存约1000亿公吨碳。如果这些系统开始大规模释放其储存的碳，排放可能会压倒减少化石燃料和工业来源温室气体排放的努力。

气候模型通常将热带泥炭地视为稳定碳储存，这意味着它们对未来变暖的潜在贡献在很大程度上在政策制定者使用的预测中未被考虑。如果刚果盆地的发现表明影响全球热带泥炭地的更广泛趋势，气候预测可能需要重大修订。

该情况与Arctic永久冻土具有不舒适的相似之处，另一个巨大碳库随着全球温度上升而日益不稳定。像永久冻土融化一样，泥炭碳释放可能会产生正反馈循环，其中变暖释放碳，导致更多变暖，释放更多碳，这是一个一旦完全进行就基本上无法逆转的循环。

这些发现强调了保护刚果盆地泥炭地免受进一步干扰的关键重要性。保护工作历来关注盆地的生物多样性及其作为森林象和倭黑猩猩等濒危物种栖息地的作用。碳因素为这些工作增加了紧迫的气候理由。

保护热带森林的国际倡议通常侧重于防止毁林而不是保护泥炭地水文。新的研究表明，保护泥炭地饱和水系统的重要性可能与防止树木损失一样重要，保护策略需要考虑地上和地下碳储存库。研究人员呼吁在刚果盆地扩大监测网络，以在泥炭地水文和碳通量变化变得不可逆转之前追踪其变化。

本文基于Live Science的报道。阅读原文。