《油棕榈种植园的热带泥炭地碳损失可能被低估:新的研究揭示了原先碳计算的局限性,并提出改进方案》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: chenfang
  • 发布时间:2015-07-23
  • 美国明尼苏达大学进行的研究表明,泥炭地 - 涝,有机土壤 - 已经发展了几千年的碳存储系统。在东南亚,泥炭沼泽森林覆盖约25万平方公里,土地面积约密歇根州的大小。对于排油棕榈种植园的热带泥炭可能导致近两倍的碳损失。这项对热带泥炭地种植碳平衡的综合分析,发现长期地下水位深度(从土壤表面到水面的距离)和土壤碳流失率之间的相关性。这一发现表明,泥炭地下水位监测可以帮助企业更准确地衡量其温室气体排放量。作者强调,减少温室气体排放的泥炭需要防止种植面积扩展成完整的泥炭沼泽森林。

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  • 《低强度的火灾增强了泥炭地的长期碳保持能力》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2020-05-25
    • 高强度的火灾可以摧毁泥炭沼泽,并导致它们将储存的大量碳作为温室气体排放到大气中,但杜克大学(Duke University)的一项新研究发现,低强度的火灾会引发相反的结果。 较小的火灾有助于保护储存的碳,并增强泥炭地对碳的长期储存。 潮湿泥炭的flash加热表面那么严重火灾化学改变土壤斑块的表面粒子和“本质上创建了一个外壳,使微生物很难达到内部的有机物质,”Neal Flanagan表示访问杜克湿地中心的助理教授和杜克大学的尼古拉斯学校环境。 这种反应——弗拉纳根称之为“焦糖布丁效应”——可以保护受火灾影响的泥炭不腐烂。随着时间的推移,这一保护性屏障有助于减缓泥炭地储存的碳以导致气候变暖的二氧化碳和甲烷的形式释放回环境的速度,即使在极端干旱时期也是如此。 杜克湿地中心主任柯蒂斯·j·理查森(Curtis J. Richardson)说,通过记录从明尼苏达州到秘鲁的泥炭地土壤的这种效应,“这项研究证明了火在从半北极区到热带的广阔纬度梯度上保护泥炭所起的重要而微妙的作用,但仍被忽视。” 理查森说:“这是第一次有任何研究能够证明这一点,而且它对利用低强度火灾管理泥炭地具有重要意义,特别是在野火和干旱日益增多的时候。” 研究人员在5月10日的《全球变化生物学》杂志上发表了他们的同行评议的研究结果。 泥炭地是湿地,只覆盖了地球3%的土地,却储存了地球三分之一的土壤碳。如果不受干扰,它们可以将碳封存在有机土壤中数千年,这要归功于一种叫做酚类和芳香类的天然抗菌化合物。杜克大学研究小组的早期研究表明,这种化合物甚至可以防止更干燥的泥炭腐烂。然而,如果一场阴燃的、高强度的火灾或其他重大扰动破坏了这种自然保护,它们就会迅速从碳汇转向碳源。 为了进行这项新的研究,弗拉纳根和他在杜克湿地中心的同事监测了美国鱼类和野生动物服务机构2015年在北卡罗来纳州东部的pocosin湖国家野生动物保护区禁止焚烧泥炭地pocosin,或灌木覆盖的湿地沼泽。通过现场传感器,他们测量了火灾持续时间内的强度变化,以及它对土壤湿度、表面温度和植被覆盖的影响。他们还对火灾前后采集的土壤有机质样本进行了化学分析。 随后,他们在明尼苏达州、佛罗里达州和秘鲁亚马逊流域的泥炭地进行了受控实验室测试,复制了北卡罗来纳大学火灾的强度和持续时间,并使用X?射线光电子能谱和傅里叶变换红外能谱。 分析表明,低烈度火灾增加了土壤样品的碳凝聚和芳构化程度,特别是从泥炭地表面采集的土壤样品。换句话说,研究人员在每个纬度的样本中都发现了“焦糖布丁效应”。 长期实验室培养的燃烧样本显示,在测试后的1-3年内,来自泥炭的累积二氧化碳排放量较低。 弗拉纳根说:“一开始,会有一些碳的损失,但长期下去,你会很容易抵消掉,因为促进腐烂的微生物的呼吸作用也会减弱,所以泥炭的分解速度会慢得多。” 在全球范围内,泥炭地储存着大约5600亿吨的碳。这与所有森林中储存的碳总量相同,几乎与大气中发现的5970亿吨碳总量相当。 “改善我们管理和保护泥炭地的方式是至关重要的考虑到他们在地球碳预算的重要性和全球气候变化改变自然火政权,”理查森说,“这项研究提醒我们,不仅仅是一个破坏性的异常在泥炭地,它也可以是一个有益生态的一部分,对碳吸积有积极的影响。” 弗拉纳根和理查森与杜克湿地中心的研究员王宏军和斯科特·温顿一起进行了这项研究。温顿还在苏黎世联邦理工学院生物地球化学与污染物动力学研究所和瑞士联邦水产科学与技术研究所任职。 主要资金来自美国能源部科学办公室陆地生态系统科学部(拨款#DE-SC0012272)。其他支持来自杜克大学湿地中心捐赠基金和杜克大学共享材料仪器设备设施。
  • 《碳弹:研究表明,热带雨林的消失对气候的影响被严重低估了》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2019-11-01
    • 《科学进展》(Science Advances)杂志上的一项新研究称,完整的热带森林消失所造成的碳影响被严重低估了。 该研究计算了2000年至2013年间热带雨林消失的新数据,结果显示,到2050年,长期碳净影响的增幅达到了惊人的626%。修订后的总量相当于全球所有土地使用变化排放量的两年。 该研究的作者,从WCS,昆士兰大学,牛津大学,伦敦动物学会、世界资源研究所,马里兰大学和北英属哥伦比亚大学,发现直接间隙的原始热带森林导致总值的3.2%的碳排放pan-tropics所有森林砍伐。然而,当他们全部分解碳会计,认为放弃删除碳(碳封存,每年会发生在未来如果清除或退化的森林在2000年后完好无损),选择性伐木、边缘效应和减少碳的树种由于seed-dispersing座头鲸被人类过度捕猎动物,他们发现,这一数字飙升超过六倍。 该研究的主要作者、WCS和昆士兰大学的肖恩·麦克斯韦尔说:“我们的研究结果显示,持续破坏完好的热带森林是碳排放的定时炸弹。我们迫切需要保护这些景观,因为它们在稳定气候方面发挥着不可或缺的作用。” 根据2013年的估计,仍有5.49亿英亩的原始热带森林。只有20%的热带森林可以被认为是“完好无损的”,但这些地区储存了在所有热带森林中发现的40%的地上碳。 这组作者说,在发展中国家,完整的森林保留很少会吸引旨在避免土地使用和土地覆盖改变排放的计划的资金。 值得注意的是,减少森林砍伐和森林退化造成的排放(REDD+)办法使发展中国家能够获得财政奖励,以增加碳储存,或避免由于土地使用和土地覆盖变化而造成的碳损失。在其他活动中,REDD+包括支持保护不受直接威胁的森林,并于2008年在波兰举行的第14届联合国气候变化框架公约缔约方会议上正式通过。然而,从那时起,财政支助和执行主要集中在历史上森林砍伐率高的地区(即森林砍伐率高的地区)。“森林砍伐前沿”)。人们普遍认为,这比保护完整的森林地区能更直接、更明确地减少排放。由于REDD+运行的时间尺度较短,并且基于保守的假设,后者往往被视为微不足道的排放源,而目前的研究表明,这些假设正导致关键的机会被错过。 WCS的汤姆·埃文斯(Tom Evans)是这项研究的合著者之一,他说:“如果从长远来看,考虑到本世纪中叶世界森林的可能状况——这是《巴黎协定》的一个里程碑式的日期,那么保持完整的热带森林地区的相对价值就会增加。”仅在2000年到2013年之间,农业扩张、伐木、基础设施和火灾就使全球原始森林面积减少了7.2%,但这些损失所导致的最终碳排放还没有得到全面估计。” 作者接着说,考虑到地球上完整的生态系统中大约一半到三分之二的碳去除发生在热带以外的地区,例如加拿大和俄罗斯的北方针叶林,对热带以外的完整森林需要进行类似的分析。如果没有这项全球清洁服务,人类活动产生的二氧化碳在大气中积累的速度将比目前快得多。 WCS和昆士兰大学的合著者詹姆斯·沃森说:“很明显,保持完整森林的气候缓解潜力是巨大的,但是如果没有国家政府的积极保护行动,没有国际社会的支持,这种潜力将继续减少。” 至少35%的原始森林是土著人的家园,并受到土著人的保护。完好无损的森林还提供了许多其他特殊的环境服务——例如,它们比退化的森林更好地保护集水区,将水分以降雨的形式送回遥远地区的空气中,并帮助保护大量物种免于灭绝。与因大规模人类活动而退化的森林相比,完好无损的森林更能抵御火灾和干旱等冲击,而且通常不太容易被砍伐和改作农业用地,这使它们成为面对迅速变化的气候的最佳保护措施之一。 ——文章发布于2019年10月30日