永久冻土融化释放二氧化碳,但岩石可吸收部分

永久冻土融化释放二氧化碳,但岩石可吸收部分

气候变暖导致永久冻土融化,释放出被困数千年的大量有机碳。这些碳一旦矿化,会通过河流以二氧化碳的形式排放到大气中,从而加剧温室效应。然而,这并非唯一的动态过程。永久冻土融化还暴露出此前受保护的矿物质,加速了它们的化学风化。这一过程被称为岩石风化,可以通过产生中和酸性或形成碳酸盐的离子来捕获二氧化碳。

在青藏高原进行的一项研究揭示了这两种机制之间复杂的相互作用,该地区的永久冻土特别脆弱。研究人员观察到,在永久冻土连续分布的区域,河流排放的二氧化碳占主导地位。而在永久冻土变得不连续或孤立的地区,岩石风化占据上风。在这些情况下,矿物质风化吸收的二氧化碳可能超过河流的排放量,有时甚至完全抵消排放。

青藏高原拥有78万平方公里的流域面积,为研究这些现象提供了理想场所。这里的河流携带着来自永久冻土融化的古老有机碳,以及来自岩石风化的无机碳。分析显示,这些河流中溶解的有机碳有三分之一来自古老来源,如永久冻土或岩石,其余则是较近期的。而无机碳部分来自碳酸盐和硅酸盐的风化,这些矿物质在溶解时会捕获二氧化碳。

研究结果表明,在某些区域,岩石风化可吸收河流二氧化碳排放量的35%。在永久冻土分布较少的地区,这一比例甚至可能超过100%,意味着吸收量超过了排放量。随着全球变暖,永久冻土融化可能暴露更多反应活跃的矿物表面,这一现象可能会进一步加剧。

岩石风化作为碳排放的自然平衡机制。当硫化物(如黄铁矿)氧化时,会释放二氧化碳,但碳酸盐和硅酸盐的风化却会吸收二氧化碳。在青藏高原,碳酸盐占主导地位,这一过程减轻了永久冻土融化相关的部分排放。然而,在富含硫化物的地区,这些矿物质的氧化可能会加剧二氧化碳的排放。

目前,青藏高原的河流每年以二氧化碳形式排放约230万吨碳。同时,岩石风化每年吸收约80万吨,占河流排放量的35%。这些数据表明,即使永久冻土融化释放古老碳,地球化学反应也能中和其中相当一部分。

这一发现强调了在理解永久冻土融化对碳循环影响时,必须同时考虑生物和地质过程。气候模型应整合这些机制,以准确评估永久冻土地区在全球变暖中的作用。


À propos de nos sources

Étude citée

DOI : https://doi.org/10.1038/s41586-026-10664-8

Titre : Rock weathering can counteract river CO2 emissions induced by permafrost thaw

Revue : Nature

Éditeur : Springer Science and Business Media LLC

Auteurs : Liwei Zhang; Aaron Bufe; Joshua F. Dean; Gerard Rocher-Ros; Ryan A. Sponseller; Emily H. Stanley; Jan Karlsson; David E. Butman; Ran Liu; Lijun Hou; Jinzhi Ding; Shilong Piao; Xinghui Xia; Tom J. Battin

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