北极异常:对意外碳排放的科学探索

北极异常:对意外碳排放的科学探索

北美最大的河流之一的径流正在推动北冰洋的大量二氧化碳排放。

在影响气候变化方面,世界上最小的海洋超出了它的重量。据估计,北极的冷水每年吸收多达 1.8 亿公吨的碳——是纽约市年排放量的三倍多——使其成为地球上重要的碳汇之一。但最近的研究结果表明,加拿大麦肯齐河(Mackenzie River)融化的永久冻土和富含碳的径流会引发北冰洋部分地区释放出比吸收更多的二氧化碳(CO2)。

麦肯齐河对碳排放的影响

这项研究于今年早些时候发表在《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)杂志上,探讨了科学家如何使用最先进的计算机建模来研究麦肯齐河等河流,麦肯齐河流入北冰洋的波弗特海地区。与北极的许多地区一样,麦肯齐河及其三角洲近年来在所有季节都面临着明显升高的温度,导致水道和景观更加融化和解冻。

在加拿大西北地区的这个沼泽角落,该大陆第二大河流系统结束了从阿尔伯塔省附近开始的一千英里的旅程。一路上,这条河充当了矿物质营养物质以及有机和无机物的传送带。这种物质以溶解碳和沉积物的汤的形式排入波弗特海。一些碳最终会通过自然过程释放或释放到大气中。

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2007年从美国宇航局的Terra卫星上看到的麦肯齐河就像一条碳的传送带一样,在向北通往北冰洋的过程中,流失了近70万平方英里(180万平方公里)的区域。一些碳来自永久冻土和泥炭地的融化。

2007年从美国宇航局的Terra卫星上看到的麦肯齐河就像一条碳的传送带一样,在向北通往北冰洋的过程中,流失了近70万平方英里(180万平方公里)的区域。一些碳来自永久冻土和泥炭地的融化。

气候变化的零点
几十年来,科学家们一直在研究碳如何在开阔的海洋和大气之间循环,这一过程称为海气二氧化碳通量。然而,北极沿海边缘的观测记录很少,那里的地形、海冰和漫长的极夜使长期监测和实验具有挑战性。

“通过我们的模型,我们正试图探索沿海边缘和河流对北极碳循环的真正贡献,”主要作者、法国沿海环境与社会科学家克莱门特·贝尔廷说。

这些见解至关重要,因为北冰洋大约一半的面积由沿海水域组成,陆地与海洋交汇在一起。虽然这项研究的重点是北冰洋的一个特定角落,但它可以帮助讲述该地区正在发生的环境变化的更大故事。

科学家们说,自1970年代以来,北极的变暖速度至少是地球上其他任何地方的三倍,改变了其水域和生态系统。其中一些变化促进了该地区更多的二氧化碳释气,而另一些则导致更多的二氧化碳被吸收。

例如,随着北极土地的解冻和更多的冰雪融化,河流的流动更加轻快,并将更多的有机物从永久冻土和泥炭地冲入海洋。另一方面,漂浮在海面附近的微观浮游植物越来越多地利用海冰萎缩的优势,在新发现的开阔水域和阳光下绽放。这些类似植物的海洋生物在光合作用过程中捕获并吸收大气中的二氧化碳。ECCO-达尔文模型被用于研究这些水华以及北极冰与生命之间的联系。

科学家们正在追踪北极及其他地区的这些巨大和看似微小的变化,因为我们的海水仍然是抵御气候变化的关键缓冲区,它封存了燃烧化石燃料产生的高达48%的碳。

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