隐藏的碳巨人：卫星数据揭示北极泥炭地40年激增

科学家们利用卫星数据、无人机和实地观测来评估现有泥炭地（储存大量碳的渍水生态系统）的边缘。

这项由埃克塞特大学领导的研究发现，过去40年间，欧洲和加拿大北极地区的泥炭地范围向外扩张。

虽然这可能通过储存碳来减缓气候变化，但研究人员警告，未来极端变暖可能导致泥炭地大面积消失——释放储存的碳并进一步加速气候危机。

"北极变暖速度超过地球其他地区，过去四十年平均气温上升约4°C，"凯瑟琳·克莱顿博士指出。

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

"我们从古记录中得知，地球历史上较温暖的时期导致了更多碳储存在泥炭地中。

"我们的新研究将这些线索整合起来，以检验气候变暖是否正在导致泥炭地扩张——我们发现了强有力的证据表明的确如此。"

泥炭地仅覆盖地球表面的3%，但其储存约6000亿吨碳——超过全球森林生物量的总和。

北极拥有大面积泥炭地，但在最北端逐渐消失，那里严酷的条件限制了植物生长。

在这项新研究中，研究人员考察了16个地点——涵盖低北极和高北极的各种泥炭地——并将1985-95年的数据与过去15-20年的数据进行了比较。

他们发现超过三分之二的地点存在扩张的强有力证据（通过"峰值夏季绿化"测量——即现有泥炭地边缘形成泥炭地的植物生长增加）。

变化最大的地方出现在夏季温度上升最高的地区，例如挪威的斯瓦尔巴群岛。

"我们的研究结果表明，北极泥炭地是一个日益重要的天然碳汇，至少在近期如此，"康沃尔郡埃克塞特大学彭林校区环境与可持续发展研究所的卡伦·安德森教授表示。

"但如果气温持续上升，我们可能会看到降雨模式的变化，而且我们不确定新的或现有的泥炭地将如何持续下去。此外，我们可能同时看到甲烷排放的增加。

"因此——尽管我们的研究带来了一些积极消息——但这并不能削弱减少温室气体排放和稳定气候的紧迫性。"

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，其中包括COVID封锁、北极熊安全培训以及陆地拖行独木舟。

与许多研究项目一样，它始于试点研究——一项在加拿大和芬兰提取分析泥炭地样本，另一项则用无人机和卫星测试"遥感"技术。

团队希望整合这些研究以查明气候变化如何影响北极泥炭地。他们于2013年开始申请资助，2015年首次被拒。次年又遭两次拒绝。终于在2018年获得拨款——项目于2019年夏季启动。

克莱顿博士使用谷歌地球引擎确定潜在研究地点，安吉拉·加列戈-萨拉教授进行了首次野外考察——前往斯瓦尔巴群岛，在那里她接受了避免遭遇饥饿北极熊的培训。

正当研究取得进展时，COVID封锁中断了野外工作和实验室工作。尽管项目受阻，克莱顿博士基于计算机的工作仍可继续。"我依然在办公桌前使用谷歌地球引擎，"她说。"封锁对我的工作没有任何影响。"

因此克莱顿博士继续确定野外工作地点、分析数据和申请许可——为2021-22年在加拿大的野外工作铺平道路。其中一次考察中，加列戈-萨拉教授驻扎在拜洛特岛的基础研究站，那里的洗涤设施是"半结冰的湖"。她说："那里始终是白昼。只要你愿意，可以日夜不停进行野外工作。"

从该研究站出发，团队通过直升机前往偏远地点。许多地点没有名称，飞行员需要名称来安排接送——因此地点获得了非正式名称，包括"冰川涅槃"和"安吉拉的天堂"。在每个地点，团队提取泥炭地岩芯以了解泥炭地历史及其可能的变化。

在加拿大北部的萨鲁伊特，团队由因纽特人向导带领进入泥炭地——期间他们看到了黑熊和驯鹿等野生动物，每晚捕捉鱼和贻贝作为晚餐。当团队某天规划路线时，向导耸耸肩说："你们想去哪都行。"他没提计划会让他们的独木舟在退潮时困在大片沙地上。

三位女研究员不得不将搁浅的船推过陆地，而向导坐在船里。"我们在沙地里推了很远，"加列戈-萨拉教授说。"相当艰难——但也令人捧腹，我们最终成功脱困。"

"顺便说一句，当时我依然坐在电脑前，"克莱顿博士笑着说。但这项工作提供了关键组成部分——使泥炭地岩芯与长期卫星数据得以比对，后者显示随着植被扩散，泥炭地边缘正在变得更绿。

加列戈-萨拉教授补充道："与其他工作相比，野外考察时间很短暂。需要大量实验室工作分析样本，然后进行广泛的数据分析，最终才能将研究成果撰写成发表的论文。"

该研究是"北极泥炭地碳储量增加项目"(ICAAP)的一部分，由英国自然环境研究理事会资助。

发表于《通讯-地球与环境》期刊的论文题为："卫星数据表明近期气候变暖导致北极泥炭地扩张。"