隐藏的碳巨人:卫星数据显示北极泥炭地 40 年来的激增
        新的研究表明,随着气候变暖,北极的泥炭地正在扩大。

         科学家使用卫星数据、无人机和地面观测来评估现有泥炭地(储存大量碳的淹水生态系统)的边缘。

         这项由埃克塞特大学领导的研究发现,欧洲和加拿大北极地区的泥炭地在过去 40 年中向外扩展。

         虽然这可以通过储存碳来减缓气候变化,但研究人员警告说未来的极端变暖可能导致泥炭地大面积丧失——释放碳并进一步加速气候危机。

         “北极的变暖速度比地球其他地区快,在过去四十年中,平均气温上升了约 4°C,”Katherine Crichton 博士说。

         “这改善了植物的生长条件,导致北极'绿化'。 我们想确定这种绿化是否可能来自泥炭地植物群落。

         “我们从原始人中知道记录表明,地球历史上的变暖时期导致泥炭地中储存了更多的碳。

         “我们的新研究将这些碎片放在一起,以检查我们的气候变暖是否会导致泥炭地扩张——我们找到了强有力的证据证明是的。”

         泥炭地仅占地球表面的 3%,但它们储存了约 6000 亿吨碳,比世界上所有森林生物量的总和还要多。

         北极有大片泥炭地,但这些泥炭地在遥远的北方逐渐消失,那里的泥炭地很严酷条件限制了植物的生长。

         在这项新研究中,研究人员检查了 16 个地点——北极低地和高地的一系列泥炭地——并将 1985-95 年的数据与过去 15-20 年的数据进行了比较。

         他们发现了超过三分之二的地点扩张的有力证据(以“夏季绿化高峰”衡量——在现有泥炭地边缘形成泥炭地的植物生长增加)。

         夏季气温增幅最大的地方变化最大,例如作为挪威的斯瓦尔巴群岛。

         “我们的研究结果表明,北极泥炭地是一个越来越重要的天然碳汇,至少在短期内是这样,”康沃尔郡埃克塞特彭林校区环境与可持续发展研究所的凯伦·安德森教授说。

         “但如果气温继续上升,我们可能会看到降雨量的变化,我们不确定新的或现有的泥炭地的可持续性如何。 此外,我们可以看到甲烷排放量同时增加时间。

         “所以——虽然我们的研究给了我们一些积极的消息——但它并没有减损减少温室气体排放和稳定气候的迫切需要。”

         研究背后的故事

         这项研究带领研究人员踏上了一段意想不到的旅程,其中包括 COVID 封锁、北极熊安全培训和拖独木舟陆路。 与许多研究项目一样,

         从试点研究开始——一项提取和分析加拿大和芬兰的泥炭地样本,另一项用无人机和卫星测试“遥感”。

         该团队希望将这些结合起来,以了解气候变化如何影响北极泥炭地。 他们于 2013 年开始申请资金,并于 2015 年首次被拒绝。 次年又被拒绝了两次。 2018 年,他们终于获得了一笔资助 - 该项目于 2019 年夏天开始。

         Crichton 博士使用 Google Earth Engine 确定了可能的研究地点,Angela Gallego-Sala 教授进行了第一次实地考察远征 - 前往斯瓦尔巴群岛,在那里她接受了避免与饥饿的北极熊相遇的培训。

         随着研究最终取得进展,COVID 封锁停止了实地工作和实验室工作。 虽然这阻碍了该项目,但 Crichton 博士基于计算机的工作可以继续进行。 “我仍然在办公桌前使用 Google Earth Engine,”她说。 “封锁对我所做的工作没有任何影响。”

         所以 Crichton 博士继续寻找实地考察地点、分析数据并申请许可证 - 为 2021-22 年在加拿大的实地考察铺平道路。 在其中一次探险中,Gallego-Sala 教授住在拜洛特岛的一个基础研究站,那里的清洗设施是一个“半冻的湖”。 她说:“一直都很亮。 如果你愿意,你可以整天整夜地进行实地考察。

         从该研究站出发,该团队乘坐直升机访问了偏远地区。 许多网站没有名称,飞行员需要名称以便安排取货 - 所以网站得到了非正式名称,包括“Glacial Nirvana”和“Angela's Paradise”。 在每个地点,该团队都提取了泥炭地芯,以了解泥炭地的历史以及它可能如何变化。

         在加拿大北部的 Salluit,该团队有一名因纽特人导游进行泥炭地探险,在此期间,他们看到了包括黑熊和驯鹿在内的野生动物,并每天晚上捕捉鱼和贻贝作为晚餐。 有一天,当团队制定他们的计划时,导游耸耸肩说:“你可以走了你想去哪里。 他没有提到他们的计划会在退潮时让他们的独木舟卡在大片的沙子上。

         三名女性研究人员不得不将搁浅的船推到陆地上,而导游则坐在船上。 “我们在沙子里把它推了很长一段路,”Gallego-Sala 教授说。 “这很艰难——但也很有趣,我们设法把它弄出来了。”

         “与此同时,顺便说一句,我仍然坐在我的电脑前,”Crichton 博士笑着说。 但这项工作提供了一个至关重要的组件 - 允许比较泥炭地核心和长期卫星数据,这些数据显示随着植被的蔓延,泥炭地边缘变得更绿。

         教授 Gallego-Sala 补充说:“与其他工作相比,外出进行实地考察的时间很短。 需要大量的实验室工作来分析样本,然后进行广泛的数据分析,然后才能将结果写成已发表的论文。

         该研究是一个名为“北极泥炭地增加积累”(ICAAP) 的项目的一部分,由自然环境研究委员会资助。

         这篇发表在《通信地球与环境》杂志上的论文题为:“卫星数据表明最近北极泥炭地随着变暖而扩张。