微生物对北极气候变化产生不利影响

2020-03-12 13:50 来源:未知

微生物对北极气候变化产生不利影响

今年夏季,席卷世界多地的高温让人们真真切切的感受到全球变暖的威力。

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据中国气象科学研究院发表在科普中国上的数据显示,在1901至2012年间,全球几乎每一个角落都有暖化的趋势。

随着周围的土壤融化,微生物群落正变成温室气体制造工厂。图片来源:Jenny E. Ross

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本报讯 活的生物通常被视作气候变化的无辜受害者。不过,一些生命形式正在演变成恶棍,并且在一定程度上要对北极日益升高的温度负责。

本月6日,一份由瑞典斯德哥尔摩环境恢复中心、丹麦哥本哈根大学、澳大利亚国立大学和德国波茨坦气候影响研究所的多名科学家联名撰写的、发表在美国《国家科学院学报》月刊上的报告指出,即便各国实现温室气体减排目标,恐怕仍难以阻止地球平均气温上升4至5摄氏度、变成一个真正的“温室”。

通过释放来自最新融化土壤的甲烷或者吸收太阳热量并使周围的海洋变暖,微小的微生物和海洋浮游植物在北极环境中留下了明显的印记,并且可能带来全球性影响。

对于普通百姓而言,地球平均气温上升几度会如何?除了感受到蒸笼般的酷暑外,其实,很多变化也正在悄然发生。

最近,来自挪威特罗姆瑟大学的Mette Svenning及其团队发现,一旦周围的土壤融化,土壤微生物群落会变成温室气体制造工厂。他们已经知道,较高的温度导致北极土壤中的微生物以更快的速度释放甲烷,因为它们以存储在地下的碳为食。

北极海域海冰持续减少 我们失去的不仅仅是北极熊

研究人员未曾考虑的是它们在较低温度下会有多大效力。来自较为温暖气候的微生物在4°C下便陷入实际意义上的生命停滞状态,但它们的北极近亲能继续生产甲烷,只不过速度是27°C下的四分之一。

在中国第九次北极科学考察中,海冰观测是考察的重点内容之一。中国第九次北极科学考察队首席科学家助理、中国极地研究中心研究员雷瑞波在接受媒体采访时表示,科学界普遍认为,全球气候变暖是导致近年来北极海域海冰覆盖面积减少的主要原因之一。

在较长的夏季,达到这些温度正越来越容易。因此,这会导致更多的甲烷排放。由于北极土壤含有的碳是整个大气层的两倍,一项估测认为,融化的永久冻土造成的影响和全球森林砍伐导致的后果差不多,并且相当于到本世纪末全球升温0.25°C。

近40年来,北极海冰快速减退,是地球表面发生的最显着变化之一。从北冰洋的整体情况来看,雷瑞波说,截至7月31日,北冰洋海冰覆盖范围达到了自1979年以来的第四低值,只比2007年、2011年和2012年同期高。

另一项上周发表的研究显示,随着海冰融化,海洋浮游植物吸收更多的太阳辐射,而这会使周围的北极水域比目前气候模型预测的温度升高20%。

在陆地上,植物花期的提前或延后,是所在地区气候变化的一个佐证;在海洋里,海冰减少或增加,也是所在海域气候变化的一个体现。北极在全球气候变化中地位重要,直接体现北极气候变化的北极海冰也成了全球气候变化的“风向标”。

对于受灾最严重的区域,这可能意味着消失的海冰会增加十分之一,并且夏季无冰期会比之前想象的多出50%左右的时间。除此以外,生活在冰川和雪堆上的植物和细菌正在陆地上干着同样的事情。

假如海冰继续消融,会带来哪些影响和后果?

《中国科学报》 (2015-04-29 第2版 国际)

据雷瑞波介绍,海冰加速消融,海洋反射太阳辐射的能力减弱,上层海洋吸收了更多的热能,导致北极气候以全球水平约两倍的速度变暖。“也就是说,如果全球气温平均升高2摄氏度,北极地区的气温或将升高4至5摄氏度。”

他表示,北极海冰减少会通过一系列的反馈作用,诱发北极海洋、海冰、大气系统快速变化,例如开阔水域的增多和沿岸冻土的融化会加速海岸的侵蚀,影响原住民的生存环境。

海冰的减少还会对北极的生态系统构成威胁,产生海洋酸化和永冻带污染物大范围扩散等重大环境问题,影响海洋生物可利用的光合作用总量,影响大型哺乳动物的生存环境,如北极熊可能由于海冰退缩失去赖以生存和捕食的场所。

森林土壤吸收甲烷能力下降 进而加剧全球变暖

四川农业大学和纽约市立大学研究人员本月6日在美国《国家科学院学报》上发表报告指出,全球变暖导致森林土壤吸收主要温室气体之一甲烷的能力下降,这可能会加速提升大气中的甲烷浓度,进而加剧全球变暖。

甲烷是一种温室气体,其温室效应比二氧化碳高出20多倍。森林土壤可以通过土壤中的微生物吸收大气中的甲烷,然而研究人员发现,近年来很多地方的森林土壤甲烷吸收能力正在下降,而同时期这些地方大气中的甲烷浓度增加。

研究人员认为,气候变化导致降雨增多,降低了森林土壤捕获甲烷的能力。他们认为,人们不能总是依靠大自然解决温室气体问题。树木和海洋无法持续吸收二氧化碳,土壤也无法持续吸收甲烷。

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