一项新的研究表明，阳光正在加速北极土壤碳转化为二氧化碳的速度，这提高了未来变暖可能以更快的速度发生的可能性。
科学家普遍认为，较高的温度增加了长期冻结的北极地面或永久冻土层坍塌的可能性，从而在冻土带和滑坡中形成大洞。但是，对于永久冻土层中长期埋藏的碳在因富含冰的土壤融化而导致的坍塌后突然暴露于阳光下时的行为，人们的了解较少。
“我们曾经认为，也许永久冻土土壤会静静地在原地融化，”北卡罗来纳大学教堂山分校环境科学与工程助理教授、昨天发表在《美国国家科学院院刊》上的这项研究的合著者罗斯·科里说。
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她说，以前，人们不知道永久冻土碳在最终从其静止位置释放出来时是否会对阳光反应甚微，而是会流入北冰洋，对大气几乎没有直接影响。
她说：“转化为二氧化碳的速度比以前想象的要快得多。”
她说，了解这种动态非常重要，因为永久冻土层是温室气体如此丰富的潜在来源。她说，如果世界上所有的永久冻土层都融化了，可能会使大气中捕获热量的二氧化碳量增加一倍。
研究表明，变暖导致了另一种反馈——高温融化北极土壤，然后释放出更多的二氧化碳，从而有助于产生额外的变暖，研究人员说。
阳光和细菌在起作用
科学家们在阿拉斯加北极地区采样了 34 个地点，包括地表塌陷、长期埋藏的土壤暴露在外的地点。他们发现，与留在黑暗中的土壤相比，阳光使细菌将土壤碳转化为二氧化碳的速度至少提高了 40%。
科里说，同样，与景观系统中已有的碳相比，阳光照射使古代永久冻土碳转化为二氧化碳的速度也提高了 40%。她说，这种现有碳通常来自每年融化的永久冻土层顶部薄薄的活动层土壤。
北极土壤的塌陷，也称为热喀斯特失效，是这一过程的根源。
科里说，这些失效搅乱了地貌，导致长期储存在永久冻土层中的碳从深处“混合”出来。科学家表示，北极变暖的速度约为全球平均速度的两倍。
她说：“我们知道，随着时间的推移，这些热喀斯特失效将变得越来越普遍。”
在地表，暴露的土壤碳会吸收阳光，阳光会将其分解成容易被细菌作为二氧化碳呼吸的化合物。她说，这种通过细菌将碳转化为二氧化碳的过程大部分发生在水路中——从小溪、河流和池塘——从融化的土壤在地表形成的大的侵蚀性孔洞中散发出来。
科里说，关于古代碳为何对阳光如此敏感的一种假设是，细菌更喜欢“有点烘烤过”但不是“过度烘烤过”的碳。她说，如果有机碳在地表水中停留时间过长，就会变得不太容易受到阳光的影响。
“巨量储存”的碳仍未开发
她说，转化为二氧化碳是通过紫外线辐射发生的，这意味着即使在阴天也可能发生。她说，这不需要普通人认为的“阳光明媚”。
加州大学洛杉矶分校地理学教授劳伦斯·史密斯没有参与这项研究，他说这篇论文是对现有北极土壤碳知识的“有趣补充”。
他说，在未来一个世纪左右的“近期”，这将尤其具有相关性，届时变暖可能会增加北极地表的水池。
与此同时，他说，对北极气候定时炸弹的最大担忧在于储存在非常深的地下、许多地表水无法触及的碳。
他说，深层碳不太可能受到热喀斯特失效引起的相同阳光转化过程的影响。史密斯指出，在许多地方，北极地表的水域不到 10%。他说，虽然这篇论文揭示了一个对变暖有重大影响的重要过程，但它并没有指出北极的临界点。
他说：“面对这种威胁，地表水中二氧化碳的[释放]相对于冻土层中冻结的巨量土壤碳总量来说是微不足道的。”
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