研究發現永久凍土層 Yedoma 能釋大量一氧化二氮 或加速全球暖化
為解決氣候危機不同的團隊都努力了解找出關鍵的減排方法。最新刊於《自然通訊》則發現了新強力溫室氣體一氧化二氮 (nitrous oxide, N2O) 的大型來源,可能會再增加全球暖化幅度。
N2O 由土壤中的微生物產生,雖然排放量不及二氧化碳 (carbon dioxide, CO2) 和甲烷 (methane, CH4) 兩種溫室氣體,但 1 噸 N2O 的吸熱能力相當於 298 噸 CO2 ,加上會在大氣層殘留 110 年,並會讓臭氧層退化,因此是種極為危險的溫室氣體。
是次東芬蘭大學領導的團隊在西伯利亞稱為 Yedoma 、含豐富有機物質的永久凍土層發現到大量 N2O ,而這種來自更新世晚期的永久凍土層在北半球綿延超過一百萬平方公里的土地。
團隊分析了西伯利亞東北部的勒拿河 (Lena River) 和科雷馬河 (Kolyma River) 流域的 Yedoma 融化,並發現 Yedoma 釋出的 N2O 是正常永久凍土層的 10–100 倍。
團隊指出, Yedoma 的高冰含量使其容易受到突然解凍和地面塌陷影響,從而使土壤碳和氮儲量在解凍後快速流動。沿著北極河流和北極大陸架的沿海地區,許多已知 Yedoma 中的 N2O 排放條件都得到滿足。
團隊亦發現到為何 Yedoma 的高 N2O 輸出特定過程,部分原因與沈積物在解凍後乾燥和變得穩定的速度有關。雖然永久凍土融化的 N2O 排放開始緩慢,但在不到 10 年的時間裡迅速增加。
永久凍土解凍時,產生 N2O 的微生物種群增加,而消耗 N2O 的微生物種群減少,這改變了氮循環,意味著更多的 N2O 會被排出。
團隊又警告,Yedoma 融化產生的高 N2O 排放不僅限於研究的河流沿岸,當中包括附近山谷、海岸等等,範圍更可能有連續的植物覆蓋。
研究表明,需要做更多的研究來了解 Yedoma 儲存多少氮、其釋放氮的速度有多快,以及對全球暖化和整個生態系統的影響。
來源:
Science Alert, Scientists Find a New Source of a Greenhouse Gas Emissions in The Siberian Permafrost, 12 December 2021
報告:
Marushchak, M.E., Kerttula, J., Diáková, K. & et al. (2021). Thawing Yedoma permafrost is a neglected nitrous oxide source. Nat Commun 12, 7107. doi: 10.1038/s41467-021-27386-2
文/Alan Chiu