永久冻土泥炭地的历史气候影响令研究人员惊讶

泥炭地是一个重要的生态系统，有助于调节大气碳循环。由赫尔辛基大学领导的一个多学科研究小组调查了过去 3000 年间位于俄罗斯的永久冻土泥炭地的气候响应。出乎意料的是，该小组发现，导致北部泥炭地形成永久冻土层的凉爽气候期对气候产生了积极的或变暖的影响。

研究的这段时期始于 3,000 年前，被称为降温气候时期。通过分析泥炭地的古代植物群落，使用来自俄罗斯、芬兰和瑞典其他地方的类似分析的泥炭地数据作为比较，研究了冷却带来的永久冻土形成与气候相关的影响。

“我们的研究表明，永久冻土泥炭地对气候的影响很难预测。涵盖更长时期的研究很有价值，因为它们有助于我们了解未来的变化，”生物与环境科学学院的研究员 Minna Väliranta 说，赫尔辛基大学。

该研究将古代植物群落的数据与有关当代北方泥炭地结合和固碳的速度或泥炭积累速度的信息系起来。此外，还利用了大气中碳排放的数据。这些因素构成了所谓的泥炭地辐射强迫，当泥炭地向大气中排放的碳多于从大气中吸收的碳时，它会对气候产生变暖效应，或者当泥炭地作为碳汇并结合在一起时产生冷却效应。大气中的碳多于释放到大气中的碳。

相当出乎意料的是，研究人员发现，导致北部泥炭地永久冻土形成的凉爽气候时期对气候产生了变暖影响。这是由于生活在永久冻土泥炭地中的植物群落的栖息地干涸，之后它们不再能非常有效地结合大气中的碳。事实上，发生了一个相反的过程，其中先前形成的用于储存碳的泥炭由于加速分解和降解而被释放回大气中。

此外，永久冻土过程甚至造成泥炭地中完全没有植被的裸露泥炭表面。除了二氧化碳，这些表面还会向空气中排放一氧化二氮，一种强效温室气体。这些排放物明显增加了泥炭地对大气的变暖效应。

其他典型的泥炭地表面不会向大气中排放大量的一氧化二氮，这就是为什么此类排放被认为微不足道的原因。该研究表明，这种裸露的泥炭表面以前更为普遍。然而，随着时间的推移，这种类型的表面似乎已经恢复了植物覆盖，从而减少了裸露表面的范围。

气候变化可以推动多年冻土泥炭地向不可预见的方向发展

“这是第一项研究裸露泥炭地表长期发展的研究。因此，需要进一步研究以更好地预测永久冻土泥炭地典型表面的命运以及永久冻土泥炭地的未来发展， ”瓦里兰塔说。

研究的泥炭地温室气体排放对气候的影响与植物生命的变化有关，而植物生命的变化又由泥炭地的水文平衡决定。研究人员预测，永久冻土的融化可能会导致泥炭地水位上升，因此大量的甲烷排放将使气候进一步变暖。同时，由于植物基本生产过程的集约化，全球变暖被认为会加速从大气中吸收碳。换句话说，光合作用结合碳从空气二氧化碳与提高了效率。

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