研究表明，北极变暖的速度大约是世界其他地区的两倍，其土壤中二氧化碳的含量是大气的两倍。圣地亚哥州立大学的一项新研究发现，春天融雪的水渗入土壤，并以高于先前假设的速度引发新的二氧化碳产生。

 

除此之外，碳从土壤中逃逸，这意味着全球变暖的加速，而这在目前的测量技术中并没有得到很好的解释。

 

圣地亚哥州立大学博士后凯尔·阿恩特和生态系统生态学家多纳泰拉·佐纳花了几年时间在阿拉斯加的乌特齐格维克(以前的巴罗)评估当地的情况，并在返回圣地亚哥后分析他们的发现。

 

寒冷季节是年度碳平衡的一个重要组成部分，它被认为对碳生产的影响可以忽略不计。

 

通过分析土壤核心样本，他们发现，在春季融雪期间，土壤不仅捕获了逃逸的温室气体，而且可能增加了新的碳产量。

 

他们的研究发表在6月30日的《全球变化生物学》(Global Change Biology)上。研究发现，寒冷的解冻导致近一半的碳排放，而这些碳排放可以抵消夏季植被对二氧化碳的吸收或吸收。他们的发现填补了长期存在的数据空白，因为严酷的冬季和春季使得很难进入北极进行研究。

 

“早些时候我们没有这些数据，但现在我们有了，杏耀官方我们看到这些生态系统正在迅速变暖，”阿恩特说。“许多模型已经预测北极将变成一个二氧化碳的来源，但如果不考虑这个春季的过程，他们可能低估了来源的规模。”

 

论文第一作者阿恩特于2016年夏天开始访问Utqiagvik， 注册杏耀平台的理由 ，维护SDSU生态学家沃尔特·欧切尔(Walter Oechel)建立的设备，他已经在这些北极地区工作了近40年。

 

利用涡流协方差，一种测量二氧化碳在土壤和大气之间运动的技术，以及地面和空气温度，地面热通量和积雪深度，Arndt测量通量。

 

热流是在给定的一段时间内，每单位表面积所传递的能量，在冻结期间收集它是很有挑战性的。Zona说，Arndt“提出了在春季冰雪融化期间进行测量的想法，这是基于填补北极寒冷季节热通量数据空白的需要。”

 

Arndt还和圣地亚哥州立大学的微生物学家David Lipson一起收集了土壤核心样本，这帮助他和Zona了解了春季和秋季土壤的物理性质。

 

阿恩特确定，当“我们在土壤核心的中央发现空气袋，融化的雪涌入时，新的二氧化碳产生正在发生。”融雪富含氧气，有助于二氧化碳的产生。”

 

铁是土壤中含有的许多矿物质之一。他们的分析表明，铁被完全氧化了，这只有在土壤中的新鲜氧气与铁结合并氧化的情况下才会发生。研究人员发现CO?这一融化期的排放进一步暗示了此时生产的发生。

 

更简单的数据分析模型可能会忽略由于融雪而导致的快速升温，而此时氧气的快速引入导致了升温。

 

“土壤中存在着比我们之前想象的多得多的东西，”阿恩特说。“大自然之所以高效，是因为它优先分解较轻的化合物，而不是较重的化合物，从而产生独特的同位素特征，有点像指纹。通过观察同位素，我们可以知道化合物存在了多久以及碳排放的来源。”

 

Arndt和Zona计划下一步专注于同位素分析，重建样品中化合物的年龄，以及这些结果的更长远意义。

 

“我们将寻找二氧化碳释放的长期趋势，杏耀以及热通量在过去十年中是如何变化的，”Zona说。