气候变暖与目前冻结在北极永久冻土中的碳的加速释放之间的反馈是当前气候研究面临的重大挑战之一。本周，斯德哥尔摩大学(Stockholm University)领导的一个研究小组在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上发表了一项研究，他们使用放射性碳年代测定法对西伯利亚-北极四条大河的碳进行测定，以确定欧亚大陆北部永冻土释放旧碳的模式。
北极的永久冻土和泥炭地构成了全球碳循环的冰冻巨人。在最顶端的几米，北极永久冻土储存的碳几乎是大气中二氧化碳的两倍，是大气中甲烷的200多倍。随着气候变暖的进程，目前处于休眠状态的大量冻土碳可能会越来越多地融化和动员起来，然后可能会向大气中添加更多的二氧化碳和甲烷，从而加速气候变暖。这种气候-碳反馈很难评估，因为整个北极地区的冻土融化差异很大，而且来自偏远地区的数据有限。这项新的研究为利用大型河流的放射性碳信号了解其流域的冻土融化和碳动员提供了一个新的视角。
“河流在其集水区从不同来源运输碳，包括从融化的冻土或塌陷的泥炭中动员的碳，以及来自土壤表面的碳。放射性碳年代测定法帮助我们从这些不同的来源中区分碳。
在深层永久冻土或泥炭沉积物中保存了数千年的旧碳，因此在土壤表面所含的放射性碳比现代碳要少。研究人员将不同沉积物的放射性碳数据库与对河流中放射性碳的监测相结合，计算了西伯利亚大河流Ob、Yenisey、Lena和Kolyma中多年冻土和泥炭的通量。
研究表明，永冻土和泥炭碳只占这些河流中溶解的有机碳的12%，但占有机颗粒碳的一半以上。季节差异表明，季节性冻结的活跃层和表面永久冻土层的逐渐融化是永久冻土区和泥炭区溶解形式的碳的主要来源，而颗粒状碳的主要来源是数千年前形成的深层沉积物的塌陷。河流间溶解的相对数量与颗粒状永久冻土和泥炭碳的相对数量的差异，与其流域内永久冻土的类型和范围的差异是一致的。
斯德哥尔摩大学(Stockholm University)教授、该研究小组负责人奥尔扬•古斯塔夫松(Orjan Gustafsson)补充称:“河流中有机微粒碳的放射性碳信号，可能是未来几十年监测永久冻土融化释放碳的一个敏感工具。”
——文章发布于2019年5月7日
