主要观点总结
本文探讨了北部永久冻土区的生态系统对全球温室气体收支的影响，通过比较不同模型和方法的数据集，分析了该地区未来的温室气体排放趋势及其对气候的影响。研究发现，永久冻土融化将影响温室气体的平衡，不同时间跨度内的差异取决于二氧化碳和甲烷之间的平衡。此外，该研究还涉及了冻土融化对北极海岸的侵蚀问题。
关键观点总结
关键观点1: 北部永久冻土区的生态系统对全球温室气体收支有重要影响。
历史上，该地区的土壤和植被储存了大量的碳和氮，随着地面解冻，这些元素将返回大气，影响温室气体的平衡。
关键观点2: 永久冻土融化将导致北极海岸受到侵蚀。
冻土融化对北极地区生态环境产生负面影响，加剧气候变化的不确定性。
关键观点3: 研究方法的不确定性。
文中提到的“自下而上”和“自上而下”的方法在计算温室气体排放量上存在较大差异，显示出进一步研究的必要性。
关键观点4: 永久冻土区的碳含量意义及其对气候的影响。
极北地区的碳含量是目前大气中碳含量的两倍多，永久冻土的融化可能会对气候产生重大影响。
关键观点5: 研究的重要性与可持续发展目标。
该研究支持可持续发展目标13和联合国2030年可持续发展议程，为人类和地球的和平与繁荣提供了共同蓝图。
正文
对于北部永久冻土区的生态系统目前如何影响全球温室气体收支，各种模型得出的估计差异很大。
北方森林和北极苔原之下是数百万平方公里的永久冻土，科学家仍不确定这片长期冻土的融化将如何影响气候。历史上，该地区的土壤和植被储存了大量的碳和氮，这两者都是温室气体的组成部分。随着地面解冻，这些元素中尚未确定的一部分将以温室气体的形式返回大气。
Hugelius 等人整理并比较了大量数据集，以两种方式分析了该地区目前的排放量：基于土壤和植被中碳和氮的测量通量（“自下而上”的方法）和基于温室气体的大气测量（“自上而下”的方法）。
使用这两种方法的数据进行的计算表明，北方永久冻土区将在未来 20 年内成为温室气体的来源，但在未来 100 年内将大致达到温室气体的中和。不同时间跨度之间的差异取决于二氧化碳 (CO
2
) 和甲烷之间的平衡，前者会在大气中停留很长时间，而后者是一种强效但寿命短的温室气体。研究发现，一氧化二氮排放量相对较小。两种方法生成的数据集对该地区排放的不同气体的估计值相差很大，这凸显了进一步研究的必要性。
冻土融化导致北极海岸受到侵蚀。图片来源：Gustaf Hugelius
对二氧化碳的自下而上的估计尤其不确定，但它们表明，遥远的北方通过野火和河流等来源排放二氧化碳的速度与吸收二氧化碳的速度接近，主要是通过北方森林和湿地。甲烷的动态也不确定，但研究表明，该地区每年以甲烷的形式释放约38太克的碳（主要来自湿地和内陆水域）。
自上而下的方法更为乐观，认为北方永久冻土区每年吸收的二氧化碳比释放的多312-862太克。然而，这一分析也表明，该地区是甲烷的净来源，每年以甲烷形式释放的碳比吸收的多15太克左右。
极北地区的碳含量是目前大气中碳含量的两倍多，因此永久冻土的融化可能会对气候产生重大影响。但该地区地处偏远，地形复杂，难以开展工作，导致了研究人员所描述的不确定性。
此处报告的研究支持可持续发展目标13。
AGU 致力于支持《联合国 2030 年可持续发展议程》，该议程为人类和地球现在和未来的和平与繁荣提供了共同蓝图。
以上内容英文原文发表于AGU Eos Research Spotlights，中文翻译仅供参考。
原文链接：
https://eos.org/research-spotlights/thawing-permafrost-is-affecting-climate-but-its-unclear-by-how-much
Text © 2024. AGU. CC BY-NC-ND 3.0
