北极的微生物可能正在释放更多的气候变暖气体

在瑞典拉特尼亚湖的这个地点，直径约 1 米的开放式塑料室充当着微型温室的作用，为大片苔原提供温暖

地球苔原的变暖速度比地球上其他地方快四倍。一项新研究表明，北极生态系统的不断升温正在促进地下微生物产生二氧化碳 (CO 2 )。如果真是这样，那么这可能会形成一个反馈回路，导致气候进一步变暖。

小灌木、草和地衣通常覆盖着苔原。这些寒冷土地上的土壤也往往富含有机碳。通常情况下，苔原是“沉睡的生物群落”，Sybryn Maes 说。她是一名环境科学家，在瑞典于默奥大学工作。但气候变暖可能会唤醒这个沉睡的巨人。这可能会促使土壤微生物释放更多的二氧化碳，这是一种强大的温室气体。

到目前为止，这种趋势很难在野外得到证实。梅斯的团队决定看看他们能否做到这一点。

总共有 70 名科学家在全球 28 个苔原地点进行了测量。在夏季生长季节，他们在地面上放置了透明的、顶部敞开的塑料室。每个塑料室直径约为 1 米（39 英寸）。这些塑料室可以让光线和降水进入，但可以阻挡风。室内的夏季温度平均比附近未覆盖的地点高 1.4 摄氏度（2.5 华氏度）。

研究人员还测量了土壤微生物的呼吸作用——它们向空气中排放了多少二氧化碳。然后他们将这些数据与附近未覆盖土壤的数据进行了比较。一些数据来自一年。在其他地方，团队收集的数据更长——长达 25 个生长季。

1.4 摄氏度的升温大大促进了呼吸作用。在覆盖的站点中，呼吸作用几乎增加了三分之一。研究人员现在得出结论，总体而言，这种影响似乎与时间相当一致。

他们于五月在《自然》杂志上分享了他们的研究成果。

有些网站比较敏感

新数据显示，不同地点之间存在很大差异。例如，土壤含氮量最低的地方，二氧化碳的增加幅度最大。为什么？随着土壤变暖，植物变得更加活跃。植物需要氮这种营养物质才能生长。土壤微生物往往会为它们收获这种氮。而当这些微生物非常活跃，寻找和提取这种氮时，它们也会向空气中排放更多的二氧化碳。

尼古拉斯·布斯基尔 (Nicholas Bouskill) 表示，这些新发现提供了迄今为止最好的证据，表明气候变暖会促进微生物活动和二氧化碳排放。他是劳伦斯伯克利国家实验室 (Lawrence Berkeley National Laboratory) 的环境微生物学家。该实验室位于加利福尼亚州。之前研究这一问题的研究规模要小得多。他们还提出了一些相互矛盾的发现（包括布斯基尔团队在 2020 年进行的一项研究）。

布斯基尔说，长期的问题是：“这些地区是否会成为二氧化碳的排放源？”或者它们是否会继续储存碳？

美国宇航局估计，北极的永久冻土层储存了 17000 亿公吨的碳。最近的研究发现，到 2100 年，融化的苔原地区可能会释放出 220 亿至 5240 亿公吨的碳。碳损失量取决于变暖速度。 

考虑到微生物释放的二氧化碳预计会增加，以及它们进一步导致地球气候变暖的可能性，“你可以说这是一个末日场景”，梅斯说。

但她补充说，这项研究的结果并不意味着苔原的碳排放总量一定会猛增。最终，其他过程可能会抵消这一趋势。例如，植物可以提高光合作用。在此过程中，它们会吸收和储存更多的二氧化碳。而且这些研究并没有关注北极夏季以外的情况。

收集北极发生的所有事件的数据可能有助于更好地预测苔原如何应对全球变暖。这些数据还可用于衡量北极的影响将如何影响地球其他地区的气候。