控制温室气体排放将大大减少未来300年融化的永久冻土释放出的碳排

根据本周发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of National Academy of Sciences)杂志上的一篇新论文，在未来的几十年里，控制温室气体排放将大大减少未来300年融化的永久冻土释放出的碳排放的后果。

相反，研究发现，气候政策导致的温室气体如二氧化碳的控制很少或根本没有，这可能会导致永久冻土区的碳排放达到2300。

美国地质调查局(U.S. Geological Survey)资深科学家、阿拉斯加费尔班克斯大学北极生物研究所(University of Alaska Fairbanks Institute of Arctic Biology)气候系统建模专家戴维·麦奎尔(A. David McGuire)是该论文的主要作者。其他一些UAF的研究人员，以及来自世界各地的另外二十多个研究机构的科学家，也参与了这项研究。

科学家们估计，地球周围北极的土壤所含的碳量是大气中碳含量的两倍。大部分的碳都是冻结在永久冻土层内的有机物。随着全球气温升高和冻土解冻，先前冻结的有机物开始腐烂，释放出甲烷和二氧化碳等温室气体。这种碳的释放反过来又会导致额外的变暖，释放更多的碳，科学家们称之为正反馈环。

即使不立即对温室气体进行控制，在2100年之后，永久冻土碳释放的大部分也不会发生。研究报告的作者指出，这可能导致社会变得自满，并接受不那么激进的控制温室气体的努力。等待太久的控制可能意味着控制来得太晚，无法阻止永久冻土中碳的大量流失。

“社会可以对此做些什么，至少最先进的模型是这么说的，”麦奎尔说。

气候变化对北部永久冻土地区碳动力的影响程度，对政策决策有重要影响。然而，大多数气候系统模型并没有表现出永久冻土与土壤碳动力学之间的关系。正因为如此，他们还没有对气候变化对该地区碳的影响做出准确的评估。

在这项新研究中，McGuire和他的同事利用模拟研究了2010年至2299年在北部永久冻土地区的永久冻土和碳储存的变化，其中包括两种气候变化情景:一种是低二氧化碳排放，另一种是高二氧化碳排放。UAF地球物理研究所的永冻土专家Dmitry Nicolsky提供了关于北半球永久冻土层变化程度的模拟数据，以及两种情况下预测的解冻深度。

低排放情景将要求全球人类社会的碳排放量在本世纪减少75%。在这种情况下，研究显示，损失300万到500万平方公里的永久冻土和土壤碳的变化，从66-petagram损失到70-petagram收益。一个petagram等于1万亿，或者2。2万亿磅。

在高排放的情况下，或基本上没有改变目前的化石燃料使用趋势，永久冻土层损失在600万到1600万平方公里之间，而土壤碳损失则从74个到652个petagrams，大部分在2100年以后发生。这代表了目前储存在北部永久冻土中的20%到63%的碳损失。

研究结果表明，有效的新温室气体控制可以减少气候变化对北部永久冻土区土壤碳排放的影响，从而降低永久冻土碳释放对气候变暖的积极反馈的可能性。

“如果不采取这种控制措施，将会导致生态系统和基础设施的重大变化，”尼科斯基说。