發表於《自然》期刊的一項研究顯示，融化的永久凍土可能對碳循環產生意想不到的影響。雖然融化的凍土以釋放溫室氣體而聞名，但研究人員發現，它也能增強一種從大氣中移除二氧化碳（CO2）的自然過程。
這項研究由瑞典于默奧大學和華東師範大學的科學家進行。
融化的永久凍土可增加二氧化碳移除量
隨著全球氣溫上升，永久凍土在許多地區正在融化，暴露了長期凍結的有機物。微生物分解這些古老的碳並釋放溫室氣體，導致許多科學家主要將融化的永久凍土視為日益增長的排放源。
然而，這項新研究指出了同時發生的另一種過程。隨著凍土退化，先前埋藏的礦物質暴露出來，水與岩石表面的接觸更為廣泛。這些變化加速了化學風化，這個過程會消耗大氣中的二氧化碳。
研究人員表示，這種由風化驅動的碳吸收可以顯著減少河流釋放的二氧化碳量。在某些情況下，甚至可以完全抵銷這些排放。
為了調查這種現象，研究團隊研究了青藏高原上 50 條河流，該高原是極地以外世界上最大的高海拔冰凍圈。他們分析了河流的二氧化碳排放、溶解碳、同位素示蹤劑和地球化學模型，以更好地理解融化的永久凍土如何影響碳循環。
他們的結果顯示，融化的景觀增強了化學風化，將碳轉化為溶解的無機形式，同時從大氣中移除二氧化碳。
碳吸收可能超過河流排放量
華東師範大學生物地球化學家李瑋（Liwei Zhang）表示：「我們發現，隨著永久凍土覆蓋減少，河流的二氧化碳排放量下降，而通過岩石風化吸收的碳量增加。」「在一些永久凍土變得零散的集水區，風化驅動的碳吸收足以抵銷甚至超過河流的二氧化碳排放。」
研究人員估計，在研究區域內，岩石風化平均抵銷了約 35% 的河流二氧化碳排放。
這種影響取決於永久凍土的覆蓋程度。永久凍土連續的地區僅顯示出適度的抵銷作用。相比之下，永久凍土不連續或孤立的地區，有時會出現風化驅動的碳吸收，其量超過河流二氧化碳排放量的 100%。這些發現表明，在地質過程中碳的移除，在某些情況下，可以與生物活動釋放的碳相媲美。
地質和生物碳循環相互作用
這項研究挑戰了融化的永久凍土僅作為碳排放源的觀點。
當凍土融化時，河流會接收大量古老的有機碳。微生物隨後將其中一些物質轉化為進入大氣的溫室氣體。新的發現表明，與這些生物過程並行的地質過程，可能有助於抵銷部分排放。
研究人員強調，岩石風化不應被視為氣候變遷的簡單或永久解決方案。融化環境中的碳循環非常複雜，而且取決於所涉及的礦物質，某些風化反應可能會釋放二氧化碳。
相反，這項研究強調了一個在許多氣候和碳循環模型中未被充分代表的重要機制。
于默奧大學生態、環境與地球科學系教授 Jan Karlsson 表示：「我們的研究結果表明，生物和地質碳循環緊密相連。」「要理解融化的永久凍土最終是放大還是減緩氣候暖化，我們需要同時考慮從古老土壤中釋放的碳以及通過岩石風化消耗的碳。」
研究人員表示，未來的氣候評估應超越單純的生物驅動碳排放，並考慮到隨著凍土景觀持續融化而出現的地質來源和匯。
