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当永久冻土融化时，微生物会将冻土中的古老有机物转化为气候变暖气体，如二氧化碳和甲烷，可能引发正反馈循环，进一步融化北极。
但曾经贫瘠的土壤也长出新的——且更大的——灌木，可以作为碳汇。科学家们一直想知道永久冻土融化对大气碳平衡的净影响是什么。本周发表在《自然》杂志上的一项新研究表明，不断变化的景观可以抵消永久冻土碳的释放——但只是暂时的。
“北极的绿化无法弥补将要释放的大量永久冻土碳，”佛罗里达大学盖恩斯维尔分校的生态系统生态学家、主要作者特德·舒尔说。
永久冻土包含约 98 百万兆克（98 千万亿克，或 1080 亿吨）的碳——约占目前大气中碳总量的六分之一。为了了解这些碳释放到空气中的速度有多快，舒尔和他的团队一直在阿拉斯加山脉北部山麓的八英里湖流域，在他们所谓的“融化梯度”上，测量植物和土壤对二氧化碳的吸收和排放。然后，他们使用放射性碳定年法来确定温室气体以碳的形式被困在永久冻土中的时间。
毫不奇怪，研究人员发现，融化程度更高的土壤比最近融化的土壤排放碳的速度更快。但是，当研究人员观察融化了约 15 年的地点时，他们发现植物生长的增加足以弥补旧碳的排放。然而，15 年后，这些土壤流失的旧碳远远超过新植物能够吸收的量。
“这是第一个真正用数字来量化这些事情的研究，”美国国家大气研究中心的地球系统科学家大卫·劳伦斯说，他没有参与这项研究。“这样的数据至关重要。”他渴望将新发现纳入用于气候模拟的社区陆地模型中。
然而，劳伦斯指出，并非所有永久冻土都会以相同的方式融化。这项研究是在一种称为热融喀斯特的地形上进行的，这种地形允许水在融化时排走。劳伦斯解释说，在更潮湿的地区，永久冻土有可能变成泥炭地并保持长期碳汇，但这也可能导致甲烷排放量增加。“从全球变暖的角度来看，”他说，“这仍然可能反过来成为正反馈。”
舒尔同意这种评估。“我们不能说每个地方都是 15 年，”他说，“但我们可以说，在融化的最初十年，永久冻土将充当碳汇，而到 30 年时，它将成为碳源。”