研究人员在阿拉斯加冻土带发现了一种机制，它似乎不符合关于土壤碳的气候变化剧本。
多年来，科学家们已经表明，气温上升会刺激微生物分解植物物质，从而更快地将碳释放到大气中。但是，当加州大学圣巴巴拉分校的博士生西塔·西斯特拉来到美国北极长期生态研究站点（位于阿拉斯加北部）收集一项为期20年的实验数据时，该站点的土壤碳水平却出奇地稳定。
虽然气候变化正在使土壤变暖，并刺激微生物分解树叶——这会将碳释放到空气中——但苔原中更多灌木的生长正在吸收碳并将其重新分配回地下。
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西斯特拉说：“基本上发生的事情是，植物生长增加与分解者活动增加之间存在反馈。”她最近在《自然》杂志上发表了她的研究结果。
加州大学圣巴巴拉分校环境研究教授兼西斯特拉的学术顾问乔希·希梅尔说，随着微生物活动增加，从土壤中释放的二氧化碳量将增加，而储存在土壤中的碳将减少。土壤中微生物活性翻倍只需升高几度。
在过去的二十年中，研究人员已经观察到苔原周围植被的变化。高大的深根乔木和灌木正在取代浅根植物。土壤生物学家兼合著者约翰·摩尔对当地植物群落进行的一项调查发现，矮桦树灌木增加了94%，而地衣几乎完全消失了。
西斯特拉说：“北极变暖的问题是，植物生长的增加是否会超过因分解增加而释放的二氧化碳。”
变暖可能会将碳更深地推入土壤
研究人员从北极长期生态研究站点的温室收集了可追溯到1989年的样本，这是运行时间最长的全系统苔原变暖实验。
总体而言，20年来土壤总碳量没有变化。虽然表层土壤失去了一些碳，但在地表以下2英尺以上的矿质土壤中，碳量却显着增加。这些土壤通常不含大量碳，但研究人员认为，变暖促使土壤线虫和螨虫（它们有助于分解树叶和其他植物物质）进入更深的土壤。
希梅尔说：“更深层土壤食物网看起来像表层土壤食物网。”
土壤碳储存的这种重新分配引发了疑问，即大型植物提供的平衡是否会在长期内保持，或者在更深层土壤中检测到的更活跃的微生物最终是否会抵消这些更深层土壤中增加的碳。
北极和北方生态系统承载着全球土壤碳总量的约三分之一，在寒冷的天气中，植物物质需要很长时间才能腐烂。与关于森林和其他“汇”如何帮助阻止气候变化加速的知识体系相比，土壤碳动态是一个相对较新的研究领域。
二月份发表的一项研究发现，暴露在阳光下的多年冻土在崩塌后，可能会比之前认为的更快地将土壤碳转化为二氧化碳（气候导报，2月12日）。
北卡罗来纳大学教堂山分校环境科学与工程助理教授兼多年冻土崩塌研究的合著者罗斯·科里说：“由于这两种过程通常没有一起研究，因此变暖对苔原中[碳]储存的‘净’影响知之甚少。” “这项研究通过表明变暖增加了植物生物量，但也重新分配了土壤中的碳，从而导致土壤[碳]储量没有变化，从而弥补了这一知识差距。”
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