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我们得谈谈泥炭

地球上巨大的碳库看起来不祥。

已故诺贝尔奖得主谢默斯·希尼(Seamus Heaney)在他关于北欧沼泽中掩埋的奇怪尸体的诗中,描述了泥炭地

已故诺贝尔奖得主谢默斯·希尼(Seamus Heaney)在他的诗中描写了埋在北欧沼泽中的奇怪尸体,他在诗中这样描述泥炭地:“被淹死的老鼠的纤维干枯了,整块软软的、潮湿的……杂草叶子和草皮霉。”这就是那些充满了气体、酸和泥沼的巨大呼吸堆中的装备,连同人类和其他历史。你会想到托伦德人,他死于公元前300年左右,年约40岁,1950年在丹麦被两个泥炭切割者发掘出来。

他的头保存得很完好,还戴着一顶羊皮帽子,头发剪得很短,嘴巴和眼睛都闭着,就像在夏天打了个盹,但脸上却带着一种悲伤和疲倦的表情。他被发现时身下六英尺,赤身裸体,无法在日德兰半岛的无氧、甲烷烂泥中分解。他脖子上的绞索表明他可能是祭品。

泥炭地是亿万年来的储存地和数千年来的炉灶燃料来源。泥炭地被称为碳汇已有大约一个世纪了,当然是从19世纪90年代开始,当时二氧化碳被认为是温室气体。泥炭地仅占地球陆地表面的3%,但其二氧化碳含量却比以前高出五倍在欧洲,泥炭地的一氧化碳含量是陆地的五倍2.比森林。

科学升值:“作为一名地球科学家,你学到的是思考很长的时间尺度,”在阿拉斯加进行实地研究的乔纳森·E·尼科尔斯(Jonathan E.Nichols)(上图)说。“一旦我们的社会处于一个我们能够负担得起以更长时间尺度思考问题的地方,我们就会对科学有更多的总体欣赏。” 凯特琳电子通信

泥炭地有淡水和潮汐湿地的变种,即使在某些温暖的纬度地区也能茁壮成长。你可以在印度尼西亚的苏门答腊岛、巴布亚岛和加里曼丹岛找到它们。你可以在南美洲、亚马逊河流域和非洲找到它们。2017年,作为丹尼尔·格罗斯曼报道国家地理英国科学家在刚果发现了一块面积相当于英格兰的泥炭地。泥炭被藏在丛林的树冠下,只能从卫星上看到。据估计,这片区域可能含有300亿吨碳,或相当于地球三年的化石燃料排放总量。

但这里蕴含着泥炭地的黑暗魔法,它隐藏着人类的深层秘密和弱点。它们提供了一个道德故事,告诉人们如何看待自然中看似毫无价值的那些方面,一个仅仅是用来提炼黑色的烹饪燃料的沼泽,而且,就像一个爱尔兰泥炭切割者可能会说的那样,该死的其他一切。

但当然,从气候学的角度来看,当你把泥炭地中可能泄漏出来的所有碳和甲烷加上大气中已经存在的碳和甲烷加起来,你就会开始意识到,面对气候变化,泥炭地是我们命运的关键。

我们离故障安全点还有多远?“在某种意义上,”哥伦比亚大学拉蒙-多尔蒂地球天文台的副教授乔纳森·e·尼科尔斯说,“时间是零。我们现在看到的是气候变化的后果。时间到了。问题只是我们如何应对,以及谁来应对。”


Nichols是世界上开启气候变化新窗口的关键科学家之一,他揭示了在一个变暖的星球上,泥炭地如何促成碳循环的转变,碳循环是大气和地球之间微妙的平衡,维持生命。泥炭地是由各种植物组成的浸水景观,从沼泽到湿地再到沼泽。泥炭是一种粗糙的土壤,我们从盆栽混合物中知道,它构成了地表。因为底层植物在水区没有腐烂,它们含有大量的碳,通过光合作用固定在里面。因此,泥炭地作为碳汇发挥着重要作用,将过量的温室气体排除在大气之外。

在最近的一次自然地球科学》杂志美国国家航空航天局戈达德太空研究所的古气候学家Dorothy Peteet指出,泥炭地含有的碳比之前认为的多得多。尼科尔斯说,过去的估算结果不足的原因是淡水泥炭地和盐沼地的碳含量没有被精确测量。这在一定程度上是一种偏见。在尼科尔斯看来,像北美东部和西欧这样的地方有大量的样本,因为这些地方存在着西方文化的伟大大学。当然,每个人都喜欢在自己的后院工作。“相比之下,没有多少人去西伯利亚测量泥炭的碳积累。”

泥炭地只占地球陆地表面的3%,但它所含的二氧化碳却是森林的5倍。

除了偏见之外,测量泥炭地碳含量的问题在于全球模型不充分。尼科尔斯解释说,在过去,科学家只是测量泥炭地的平方英里及其深度,以得出它们所含碳量的数字。但这是假设泥炭以相同的速率积累碳。事实上,这是n尼科尔斯说:“事实上,它们是多种多样的。有些很深,有很多泥炭,有些很浅,没有。”

Nichols和Peteet设计了一种算法来测量北美、亚洲和欧洲645个地区泥炭地中的碳含量。从他们的计算中,他们看到了一幅全新的画面。他们发现,自上一个冰河期以来,在过去11000年中,北纬度的淡水泥炭地至少吸收了两次碳这是一个保守的估计。这样想:10550亿吨比人类通过燃烧化石燃料释放到大气中的所有碳都要多。

尼科尔斯解释说,大量的泥炭储存库并不一定是个问题。他们只是在工作的自然。“泥炭地总是在呼吸,”尼科尔斯说。“所以他们总是带来狱警2.然后呼吸一氧化碳2.出去了。但这张网总是一个水槽,直到有事情发生。”这正是科学家和环保主义者更多谈论泥炭的原因。


T他大问题是基于一个难题:事实证明,世界上最快的变暖地方泥炭已经蓬勃发展,但尚不清楚是否变暖鼓励更多的增长,因此更多的碳存储空间或泥炭地是否会枯竭,腐烂,并将从下沉到发射器。

尼科尔斯认为,随着地球温度的上升,大部分泥炭地正在越来越快地干涸和腐烂。他指出,许多泥炭地的降雨模式正在破坏泥炭藓类,泥炭藓类分解并压缩成泥炭。结果之一是,泥水正被莎草所取代,莎草是在沼泽凝灰岩中发芽的健壮的草类植物。莎草生长迅速,然后腐烂,让氧气随根部进入泥炭层。这使得有机物质能够分解并释放碳。

萨波尔斯基大学TH-F1

创造大流行的超有机体

我花了数年时间在世界上充满异国情调的地方探险,在偏远的荒野中寻找野生动物,在帐篷里度过数周,在雨林中的兽皮里度过难熬的夜晚。我曾乘船在红树林中漂流,甚至住在树冠营地。然而,。。。阅读更多

再加上人类在印度尼西亚等地以疯狂的速度烧毁湿地。2015年,这个问题开始成为焦点。这是一个厄尔尼诺年,带来了额外的干旱天气。地下水位本来就很低,因为为了种植棕榈林而开凿了运河,把泥炭地排干。然后大火开始了,大火烧毁了泥炭的深处,形成了巨大的“致命烟雾”,持续了好几个月,据估计造成近10万人死亡。仅在2019年前9个月,雾霾就使1亿吨以上的二氧化碳进入了大气。与此同时,新的法律、罚款、政府承诺和公众抗议对平息混乱收效甚微。

“所有这些过程都把泥炭地从吸收碳的地方变成了排放碳的地方,”Nichols说。“由于我们为我们的研究所做的工作,我们知道可以释放到大气中的碳比我们想象的要多得多。”


H世界上还有多少泥炭地有待发现?伊恩·劳森是圣安德鲁斯大学地理与可持续发展学院的高级讲师,他是第一批探索刚果泥炭地的人。他指出,一些研究人员认为还有很多地方有待绘制地图,并指向亚马逊盆地。“现在还为时尚早,但在我看来,对热带泥炭地总储量的一些较高估计可能是不现实的。刚果的发现可能是最后一个未知的大泥炭地。但肯定还有很多工作要做。”

北方泥炭地储存的碳比燃烧化石燃料释放的碳还要多。

劳森指出,越来越多的证据表明,在遥远的过去,热带湿地可能经历过干旱时期,那时它们停止积累碳,甚至可能开始排放碳。“21世纪气候变化的一个担忧,”他说,“是它可能破坏泥炭地的碳储存,大大增加人为造成的温室气体排放总量。”因此,我们正在进行的工作的主要目标之一是通过观察热带泥炭地过去的行为,了解它们对气候变化的敏感性。”

至于变暖对泥炭地是更有利还是更具破坏性的问题,劳森说“随着世界某些地区的气候变得更加湿润,我们预计这些地区的泥炭地会扩大。然而,这是一个缓慢的过程:半米泥炭的积累通常需要1000年,有时甚至更长。因此,从缓解气候变化的角度看,重点必须放在努力保护环境上我们已经拥有的泥炭碳储量,而不是希望一个地区的损失会被另一个地区的收益所平衡。”


N37岁的伊克尔斯14岁时发现了沼泽。他被吸引进了一个充满磁性的世界,里面有肉食性猪笼草、兰花、茅苔草,更不用说毒蛇和旅鼠,还有泥炭藓类,它们寄生着能氧化甲烷的共生细菌。在炎热的日子里,当你把手伸到漆黑的湿漉漉的“生物暗物质”里时,你会感到有一种触觉上的刺激,感觉手臂长度的温度降到了刚刚高于冰点的水平。从那时起,他就一直在追随自己的魅力。

尼科尔斯说:“一个单一的泥炭地本身就是一个群落,一个高度互联的群落,甚至可以被认为是一个单一的单元,尽管它由许多单独的植物、动物和微生物组成。它基本上作为一个整体对它所经历的环境变化作出反应。”

尼科尔斯指出,这个整体系统出现了一种可能“让人吃惊”的破坏。他说:“如果你看看盆栽混合物的成分,你会发现其中很大一部分是来自泥炭地的泥炭。”“你可能认为盆栽土壤是一种可再生资源。它不是。这是一大块泥炭地,有人排干了泥炭地的水,把泥炭地切成大块,放进塑料袋里。所以泥炭地已经从碳汇变成了碳源。”

当被要求用一个比喻来描述泥炭地的意义以及人们如何想象泥炭地的毁灭时,他回答说,泥炭地就像一座图书馆。“泥炭地是我们环境历史的丰富档案,”尼科尔斯说。“失去泥炭地就像烧毁了一座图书馆,而图书馆管理员。”


马克·麦克纳马拉(Mark MacNamara)是北卡罗来纳州阿什维尔的自由撰稿人。他的最后一篇文章鹦鹉螺"无法破译的密码的艺术家”。

主导图像:Siarhei Kuranets / Shutterstock

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