发现世界上最大的木质堆积物 - 储存在北极的340万吨碳

发布者：骁果军III 2023-4-13 11:58

在整个北极地区，倒下的树木通过河流从森林流向海洋。这些原木可以随着河流的曲折而堆积，导致长期的碳储存。发表在《地球物理研究快报》上的一项新研究绘制了最大的已知木质矿床，覆盖了加拿大努纳武特地区麦肯锡河三角洲的51平方公里（20平方英里），并计算出这些原木储存了大约340万吨（约310万公吨）的碳。

"从这个角度来看，这大约是一年250万辆汽车的排放量，"在科罗拉多州立大学时领导这项研究的研究工程师Alicia Sendrowski说。她说："这是一个相当大的碳量，但这并不是我们所了解的一个碳库。我们对其他形式的碳有很好的了解，比如溶解的或颗粒状的有机碳，但没有我们所说的'大碳'--大木头。"这种情况正在开始改变。

几十年来，科学家们已经知道漂流木可以在北极活动，但他们刚刚开始量化有多少木材，以及我们有多少碳储存会因气候变化而损失。Sendrowski表示，北极寒冷、经常干燥或结冰的条件意味着树木可以保存数万年；一千年前倒下的树可能看起来和去年冬天倒下的树一样新鲜。

这项研究只是触及了这些原木的碳储存的表面--从字面上看。用他们的方法无法计算被活的植被掩盖或埋在地下的浮木，因此三角洲的浮木所储存的碳可能至少是Sendrowski的工作所发现的两倍。

"关于水和沉积物的碳通量已经有很多工作，但我们直到最近才注意到木材。这是一个非常年轻的研究领域，发展得相当快，"洛桑大学的河流地貌学家Virginia Ruiz-Villanueva说，他没有参与这项研究。"研究这种木材不仅对碳循环很重要，而且对我们了解这些自然河道系统如何运作，河流如何调动和分配木材也很重要。"

这项研究发表在《地球物理研究快报》上，该杂志出版了影响大、格式短的报告，其直接影响跨越所有地球和空间科学。

为了获得木塞的快照，Sendrowski和她的同事们把重点放在麦肯锡河上，该河已知有大量的木材沉积。它的三角洲是世界上陆地面积第三大的河流冲积而成，甚至生成了加拿大约20%的土地。该小组研究了大约13000平方公里（5000平方英里）的三角洲，这是迄今为止绘制木质矿床的最大尝试。

研究人员与科罗拉多州立大学的同事一起在野外花了三周的时间测量河流漂流木，绘制木卡，并使用放射性碳测年法对木材进行采样。在现场工作结束后，Sendrowski使用遥感图像来识别河流表面的木材，并估计木质堆积物的面积范围。然后，她根据她的实地测量，估计了木栅栏内的木材体积和它所储存的碳的数量。

Sendrowski发现，这个由40多万个微型木头藏匿点组成的矿床储存了大约340万吨（310万公吨）的碳。最大的一个矿床，覆盖了大约20个美式足球场，仅储存了7385吨（6700公吨）的碳。但是，由于有更多的原木被埋在土壤中，被淹没在水下，被植被掩盖在航空图像中，所以三角洲的木材中储存的碳总量可能是其两倍。

森德罗斯基说，麦肯锡河三角洲是一个碳储存的"热点"，这要归功于令人难以置信的富含碳的土壤，因此原木的碳储存在三角洲的总碳储存中只占相对较小的一部分，后者大约有3万亿克碳。"但我们认为它仍然很重要，因为随着流域的变化，如伐木或筑坝，以及气候变化改变了降水模式和变暖，木材保存将减少，由于存量极大，有可能造成碳储存的重大损失。"

麦肯锡堆积也只反映了北极地区的一个盆地；至少有十几个大于500平方公里的三角洲分布在北方，因此，整个北极地区的大型木质沉积物加起来可能是一个重要的碳储存库，而我们对它知之甚少。研究人员还对一棵树能在北极持续多长时间感兴趣，这在模拟一个碳库的"活性"时是很重要的，也就是说，物质在周围移动的速度有多快。碳测年显示，虽然他们采样的许多树木是在1950年前后开始生长的，但有些则更早，可以追溯到公元700年左右。(20世纪60年代的一项研究将保存在冰丘中的一棵树的碳测定到大约33,000年前）。

麦肯锡河三角洲是一个很好的开始。"Sendrowski说："对我来说，令人兴奋的方面不仅仅是规模，还有将其应用于其他大型木材尚未被关注的地方的潜力。"她说，这是一个新兴的领域，仍有许多东西需要学习。