科学家在北极海岸发现了隐藏碳源

据美国佛罗里达州立大学新闻网站(news.fsu.edu)3月20日消息,该校研究者近日在北极发现了一种前所未知的重要碳源。科学家们在惊讶于该碳源对当地沿海生态系统的贡献的同时,也为其在气候变化情况下可能产生的影响而感到忧虑。

佛罗里达州立大学的研究人员Robert Spencer在《自然通讯》杂志中表示,有证据表明部分溶解有有机物的水流和浓聚物(来自于冻土层上方的地下水)正在进入北极沿海水域,这将大量碳和其他营养物质输入到了北极沿海的食物网中。

图说:研究人员在阿拉斯加卡克托维克附近的一处研究地点。

“我相信大多数人都意识到,北极正在经历着快速变化。”地球、海洋和大气科学系的副教授Spencer说,“然而,我们仍然存在着很多知识空白。”

在全球其它地方,地下水是将碳和营养物质带入海洋的重要途径。然而在北极,由于大多数水封存在冻土层中,科学家并不清楚地下水究竟起到了怎样的作用。因此,当科学家们发现地下水可能为阿拉斯加的波弗特海贡献了大量的溶解有机物时,自然非常惊讶了。

研究人员此前普遍认为,在北极地区,从陆地输入到海洋中的地下水很少,因为永久冻土限制了冻土带表面以下的水流。然而这项新研究发现,当浅层地下水在阿拉斯加北部的地表下流动时,它会像预期的那样吸收新的有机碳和氮。不仅如此,研究人员还发现,随着地下水流向海洋,它会与深层土壤层和融化的永久冻土层混合,从而带走那些封存了数百至数千年的氮和有机碳。

“地下水输入很独特,因为其中的物质不会见光或被光分解,而是直接进入到海洋中。” 德克萨斯大学奥斯汀分校海洋科学研究所的教授Jim McClelland说,“当有机碳顺流而下进入河流时,阳光会将其分解。通过地下水输送到沿海海洋的有机物不受这一过程的影响,因此,来自地下水的有机碳可能是生活在北极沿海水域的细菌和高等生物的重要食物来源。”

研究人员认为,地下水中可滤取有机碳的供应量相当于夏季从河流流入阿拉斯加波弗特海的溶解有机物的70%。

“地下水中溶解的有机碳虽然年份久远,但对于当地沿海食物网来说,不失为为一种新的、潜在的重要燃料和能源来源。”论文第一作者Craig Connolly说,“无论是现在还是将来,随着气候变化和永久冻土持续解冻,地下水输入在北极沿海生态系统的碳和营养循环中所起的作用,将在未来几年激发我们更多的研究兴趣。”

原文链接:https://news.fsu.edu/news/science-technology/2020/03/20/fsu-research-hidden-source-of-carbon-found-at-the-arctic-coast/

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