世界最大规模的木材阻塞体储存了 300 万吨碳

数百年来,死亡的树木在北极盆地积聚,形成了世界上最大的“碳库”之一

Logjam in the Mackenzie River Delta of northern Canada

科学家们绘制了我们所知的世界上最大的累积木材阻塞体的地图,正如 AGU 期刊《地球物理研究快报》上的一项新研究报告的那样。这些木质碎片储存了超过 300 万吨的碳。这项研究仅触及了这些木材阻塞体碳储存的表面——字面意义上的表面。被活植物隐藏或埋在地下的浮木无法使用他们的方法进行计数,因此三角洲的浮木可能储存的碳至少是森德罗斯基研究发现的两倍。

气候导报 | 加拿大马更些河中的一座浮木山是碳储存的“热点”。

最近发表在《地球物理研究快报》上的一项研究称,这个覆盖面积大约相当于曼哈顿大小的木材阻塞体可能是世界上最大的河流死亡树木沉积物,储存了约 310 万公吨的碳。这些发现为了解北极河流三角洲内的碳循环(植物吸收和释放碳的过程)提供了一个窗口。

密歇根理工大学的水文学家和研究工程师、该研究的主要作者艾丽西亚·森德罗斯基说:“马更些三角洲的独特之处在于这些地层中储存了如此多的碳,以及它在景观中保存如此长的时间。”“那些木材只是堆积在那里,其中一些已经保存了数百年。”


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人们普遍认为,活树是碳汇,通过光合作用吸收和储存碳。死亡和垂死的树木也可以储存碳,只要它们仍然浸没在水或沉积物中。但如果暴露在地表元素中,它们就会成为温室气体的排放源。

研究人员在研究中写道:“在整个北极地区,倒下的树木通过河流从森林进入海洋。当河流蜿蜒曲折时,这些原木会堆积起来,从而实现长期的碳储存。”“木材是一种重要的富碳材料,其分解方式可能与较细的碳库不同,但是,北极河流三角洲中储存的木材量以前从未被测量过。”

研究人员使用高分辨率卫星地图和放射性碳分析来测量木材阻塞体和测定木材的年代。一些树木可以追溯到公元七世纪,而另一些树木则是在 2015 年最近被砍伐的。收集的木材样本中,约有 40% 来自 1950 年代后期之后存活的树木。

森德罗斯基在一次采访中说:“北极寒冷、通常干燥或冰冷的环境意味着树木可以保存数万年。一千年前倒下的树木可能看起来和去年冬天倒下的树木一样新鲜。”

马更些河是加拿大最长的河流,从大奴湖向西北方向延伸 1,100 英里到达波弗特海。它的三角洲是世界第三大三角洲,由于其富含碳的土壤,被认为是气候科学家的重要研究地点。但研究人员对盆地中巨大浮木群的碳循环知之甚少。

科罗拉多大学博尔德分校的地理学家和助理教授凯瑟琳·莱宁格在一次采访中表示,关于河流三角洲木材碳储存的问题是一个新兴的兴趣领域,因为它允许更深入地研究不同且复杂的生态系统中的碳循环。

密歇根理工大学主导的研究将有助于计算三角洲中有多少倒下的木材,以及随着气候变暖,可能损失多少碳储存量。

森德罗斯基说:“当木材被雨水和冰吞噬,并撞击岩石和其他木块时,碎片会脱落并被微生物分解。这就是碳释放的来源。”

在研究中,研究人员指出,夏季冰层破裂时,木材会移动。但盆地也会周期性地发生“木材洪水”,输送数十万棵沿河岸和海岸线堆积的死树。森德罗斯基说,在 20 世纪后半叶,似乎发生了几次主要的木材洪水,这导致了那个时代生物量的大部分比例。

她补充说,气候变化可能导致马更些河(尤其是其三角洲)中出现更多枯木。

她说:“随着永久冻土融化,预计侵蚀会加剧。”“这将直接从土壤中释放碳,以及土壤中埋藏的木材中的碳。此外,会有更多的树木倒入河中,这些树木可能更不可能被景观捕获。它们可能会更快地降解。”

瑞士洛桑大学的河流地貌学家弗吉尼亚·鲁伊斯-维拉努埃瓦在一份新闻稿中表示,这项研究还将有助于增进对倒下树木碳循环的科学理解。

未参与这项研究的鲁伊斯-维拉努埃瓦说:“关于水和沉积物中碳的通量已经进行了大量工作,但直到最近我们才开始关注木材。”“这是一个非常年轻的研究领域,发展非常迅速。”

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