根據(jù)本周發(fā)表在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of National Academy of Sciences)雜志上的一篇新論文绪钥,在未來的幾十年里礁竞,控制溫室氣體排放將大大減少未來300年融化的永久凍土釋放出的碳排放的后果穷绵。
相反舶沿,研究發(fā)現(xiàn)碴巾,氣候政策導致的溫室氣體如二氧化碳的控制很少或根本沒有溯捆,這可能會導致永久凍土區(qū)的碳排放達到2300。
美國地質(zhì)調(diào)查局(U.S. Geological Survey)資深科學家厦瓢、阿拉斯加費爾班克斯大學北極生物研究所(University of Alaska Fairbanks Institute of Arctic Biology)氣候系統(tǒng)建模專家戴維·麥奎爾(A. David McGuire)是該論文的主要作者提揍。其他一些UAF的研究人員,以及來自世界各地的另外二十多個研究機構(gòu)的科學家煮仇,也參與了這項研究劳跃。
科學家們估計,地球周圍北極的土壤所含的碳量是大氣中碳含量的兩倍浙垫。大部分的碳都是凍結(jié)在永久凍土層內(nèi)的有機物刨仑。隨著全球氣溫升高和凍土解凍强重,先前凍結(jié)的有機物開始腐爛,釋放出甲烷和二氧化碳等溫室氣體贸人。這種碳的釋放反過來又會導致額外的變暖间景,釋放更多的碳,科學家們稱之為正反饋環(huán)艺智。
即使不立即對溫室氣體進行控制倘要,在2100年之后,永久凍土碳釋放的大部分也不會發(fā)生十拣。研究報告的作者指出封拧,這可能導致社會變得自滿,并接受不那么激進的控制溫室氣體的努力夭问。等待太久的控制可能意味著控制來得太晚泽西,無法阻止永久凍土中碳的大量流失。
“社會可以對此做些什么缰趋,至少最先進的模型是這么說的捧杉,”麥奎爾說。
氣候變化對北部永久凍土地區(qū)碳動力的影響程度秘血,對政策決策有重要影響味抖。然而,大多數(shù)氣候系統(tǒng)模型并沒有表現(xiàn)出永久凍土與土壤碳動力學之間的關(guān)系灰粮。正因為如此仔涩,他們還沒有對氣候變化對該地區(qū)碳的影響做出準確的評估。
在這項新研究中粘舟,McGuire和他的同事利用模擬研究了2010年至2299年在北部永久凍土地區(qū)的永久凍土和碳儲存的變化熔脂,其中包括兩種氣候變化情景:一種是低二氧化碳排放,另一種是高二氧化碳排放柑肴。UAF地球物理研究所的永凍土專家Dmitry Nicolsky提供了關(guān)于北半球永久凍土層變化程度的模擬數(shù)據(jù)霞揉,以及兩種情況下預測的解凍深度。
低排放情景將要求全球人類社會的碳排放量在本世紀減少75%嘉抒。在這種情況下零聚,研究顯示袍暴,損失300萬到500萬平方公里的永久凍土和土壤碳的變化些侍,從66-petagram損失到70-petagram收益。一個petagram等于1萬億政模,或者2岗宣。2萬億磅。
在高排放的情況下淋样,或基本上沒有改變目前的化石燃料使用趨勢耗式,永久凍土層損失在600萬到1600萬平方公里之間,而土壤碳損失則從74個到652個petagrams,大部分在2100年以后發(fā)生刊咳。這代表了目前儲存在北部永久凍土中的20%到63%的碳損失彪见。
研究結(jié)果表明,有效的新溫室氣體控制可以減少氣候變化對北部永久凍土區(qū)土壤碳排放的影響娱挨,從而降低永久凍土碳釋放對氣候變暖的積極反饋的可能性余指。
“如果不采取這種控制措施,將會導致生態(tài)系統(tǒng)和基礎設施的重大變化跷坝,”尼科斯基說酵镜。