2008年12月4日,著(zhù)名的Nature雜志刊登了一個(gè)驚人的研究成果,苔原結凍期會(huì )釋放大量的甲烷。
??? 做為國際極地項目的一部分,科學(xué)家在格陵蘭島的東北部進(jìn)行了一年的測量,結果發(fā)現苔原帶在秋季解凍期會(huì )釋放出甲烷。一般情況下在生長(cháng)季結束后,科學(xué)家就會(huì )結束數據收集,這樣就不會(huì )發(fā)現這一現象
??? “如果不是測量數據是如此的堅實(shí),測量方法是這樣的仔細嚴謹,那么可能沒(méi)有人會(huì )相信會(huì )有這樣的甲烷排放現象?!盠und大學(xué)的Torben Christensen說(shuō):“用一種經(jīng)典的基礎研究方法,發(fā)現了一個(gè)令人驚訝的結果。這種現象本來(lái)是非常常見(jiàn)的,但是此前沒(méi)有針對苔原帶氣候可行的方法,包括適當的技術(shù)和高測量頻率的儀器來(lái)發(fā)現這一現象?!?/p>
??? 濕地排放是溫室氣體――甲烷最大的甲烷源。在高緯度地區,大氣甲烷濃度在晚秋會(huì )有一個(gè)比較穩定高平臺期現象,但是原因并不是很清楚。
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??? Christensen和來(lái)自哥本哈根大學(xué),奧爾胡斯大學(xué),NOAA的地球系統研究實(shí)驗室,SRON 荷蘭,Utreche大學(xué)的合作者使用激光甲烷分析儀(FMA, LGR)結合自動(dòng)呼吸室在Zackenberg山谷進(jìn)行測量,得到這個(gè)驚人的結果。
??? 科學(xué)家發(fā)現甲烷排放在生長(cháng)季后期會(huì )降低,但是在開(kāi)始結凍的時(shí)候,排放量有明顯的增加,并且持續了幾個(gè)星期,直到土壤和根區完全結凍。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,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)。而在整個(gè)夏季,總體釋放量大約有4.5g/m2
??? 用秋季釋放數據,帶入大氣擴散模型計算,結果更吻合大氣甲烷季節動(dòng)態(tài)的實(shí)測值。
??? “如果這個(gè)現象是一般性現象,那研究發(fā)現能幫助我們理解北方高緯度地區是甲烷是如何排放到大氣中的,甲烷濃度季節動(dòng)態(tài)也可以得到更好的解釋?!盋hristensen說(shuō):“但是要想揭示這個(gè)現象對于氣候變化的影響,還有更好的了解自然系統是怎樣工作的。通過(guò)這個(gè)現象,我們可以更好的理解北冰洋周邊地區的永久凍土帶融化,在這些地區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(lèi)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測量數據進(jìn)行計算。我們發(fā)現在原本我們認為排放不活躍期,會(huì )有一個(gè)4Tg的甲烷排放量。
??? “這并沒(méi)有顯著(zhù)的增加北方高緯度地區甲烷排放量,但是這修正了我們對于已知排放總量季節分配的觀(guān)點(diǎn)?!毖芯空咦罱贜ature上發(fā)表了一篇letter,表達了這樣的觀(guān)點(diǎn)。
??? 目前研究團隊正在調查排放的機理,同時(shí)通過(guò)野外研究和實(shí)驗室研究?!暗亲铌P(guān)鍵的問(wèn)題是確保Zackenberg試驗站能每年都能開(kāi)放更長(cháng)的時(shí)間:Christensen說(shuō),“我們相信在春季和秋季的研究會(huì )揭開(kāi)這些問(wèn)題的謎底,所以我們需要一個(gè)長(cháng)期開(kāi)放的試驗站供我們進(jìn)行這令人興奮的觀(guān)察,至少也應該是從4月到11月?!?/p>
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