隐藏的碳巨人：卫星数据显示北极泥炭地长达 40 年激增
新的研究表明，随着气候变暖，北极各地的泥炭地正在扩大。 科学家使用卫星数据、无人机和实地观测来评估现有泥炭地（储存大量碳的涝渍生态系统）的边缘。 这项由埃克塞特大学领导的研究发现，欧洲和加拿大北极的泥炭地在过去 40 年中向外扩张。 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会导致泥炭地的广泛丧失——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，过去四十年平均气温上升了约 4°C，”凯瑟琳·克莱顿博士说。 “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来自泥炭地植物群落。 “我们从古时代知道据记载，地球历史上的变暖时期导致更多的碳储存在泥炭地中。 “我们的新研究将这些部分放在一起，以检查我们的气候变暖是否导致泥炭地扩张——我们发现了强有力的证据表明确实如此。” 泥炭地仅覆盖地球表面的 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，那里恶劣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（通过“夏季绿化高峰期”——现有泥炭地边缘泥炭地形成植物的生长增加来衡量）。 在夏季气温升高最高的地方发现了最大的变化，例如如挪威斯瓦尔巴群岛。 “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，而且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。 “因此，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求。” 研究背后的故事 这项研究让研究人员踏上了一段意想不到的旅程，包括 COVID 封锁、北极熊安全培训和拖着独木舟走陆路。 与许多研究项目一样，它从试点研究开始——一个是提取和分析加拿大和芬兰的泥炭地样本，另一个是用无人机和卫星测试“遥感”。 该团队希望将这些结合起来，以找出气候变化如何影响北极泥炭地。 他们于 2013 年开始申请资助，并于 2015 年首次被拒绝。 第二年又遭到了两次拒绝。 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探险 - 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，但克莱顿博士基于计算机的工作可以继续进行。 “我还在办公桌前使用 Google Earth Engine，”她说。 “封锁对我正在做的工作没有任何影响。” 因此，Crichton 博士继续确定实地考察地点、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，加列戈-萨拉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“半结冰的湖泊”。 她说：“一直很亮。 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点。 许多站点没有名称，飞行员想要名称以便安排接送 - 所以站点得到了非正式名称包括“冰川涅槃”和“安吉拉的天堂”。 在每个地点，该团队都提取了泥炭地核心，以了解泥炭地的历史以及它可能如何变化。 在加拿大北部的萨卢伊特，该团队有一名因纽特人导游前往泥炭地探险——在此期间，他们看到了包括黑熊和驯鹿在内的野生动物，并每天晚上捕获鱼和贻贝作为晚餐。 有一天，当团队制定计划时，导游耸耸肩说：“你可以走了无论你想去哪里。 他没有提到他们的计划会让他们的独木舟在退潮时被困在大片沙滩上。 三名女研究人员不得不将搁浅的船推到陆地上，而导游则坐在里面。 “我们把它推了很远，”加列戈-萨拉教授说。 “这非常艰难——但也很搞笑，我们设法把它摆脱了。” “与此同时，我仍然坐在电脑前，”克莱顿博士笑着说。 但这项工作提供了至关重要的组件 - 允许将泥炭地核心与长期卫星数据进行比较，这些数据显示泥炭地边缘随着植被的蔓延而变得更绿。 教授 Gallego-Sala 补充说：“与其他工作相比，外出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，然后才能将研究结果写成已发表的论文。 该研究是一个名为“北极泥炭地积累增加 （ICAAP）”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。