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冻土突然解冻释放出大量碳

全球约60%的土壤碳储存在多年冻土区,随着气候变暖促进土壤碳排放,多年冻土区域有可能因此成为一个巨大的碳源。当前的地球系统模式只模拟了冻土垂直水平上的缓慢融化,而没有考虑到冻土的突然解冻过程。冻土的突然解冻往往会导致地形地貌发生巨大改变,例如造成地面塌陷、快速侵蚀和崩塌,形成湖泊和湿地等。尽管只有不到20%的冻土区域可能会发生突然解冻,但这一过程可能会威胁到50%的冻土碳储量。对此,研究人员综合了现有的观测数据,结合一个一阶模型,模拟了冻土突然解冻对冻土碳平衡的影响。在RCP8.5的情景下,250万平方公里冻土突然解冻导致的气候反馈,与1800万平方公里冻土的缓慢融化导致的气候反馈相当。模型预测,在RCP8.5的情景下,冻土缓慢融化可能会使得生态系统净碳吸收,但是突然解冻产生的碳排放量可能会让这一潜在的碳汇化为乌有。到2300年,突然解冻所塑造的地形中,山坡侵蚀类型将占到3%,但其碳释放量却占到了所有地形碳排放量的三分之一。......阅读全文

杨元合小组发现冻土区土壤碳库变化大尺度证据

  记者日前从中国科学院植物研究所获悉,该所研究员杨元合研究组的一项研究发现,过去10年间青藏高原冻土区活动层土壤碳库在以一定速率显著增加,土壤碳的积累仅发生在下层土壤,并且主要源于有机碳含量的增加。上述结果证明青藏高原冻土区活动层土壤是个显著的“碳汇”。该成果近期在线发表在《自然-地球科学》杂志上

植物所在冻土碳分解及其温度敏感性研究中取得进展

  冻土分布区储存着大量有机碳,其碳库大小超过全球土壤碳库的1/2。同时,冻土区气温在以超过全球平均值2倍的速率持续上升。显著的气候变暖可能使得冻土中储存的大量碳被微生物分解释放,进而导致碳循环与气候变暖之间的正反馈。在此背景下,冻土碳循环成为近年来全球变化研究中广泛关注的焦点问题。然而,目前学术界

中科院植物所揭示冻土碳分解及其温度敏感性调控机制

   记者从中国科学院植物研究所获悉,该所研究员杨元合研究组基于对青藏高原多年冻土区在2013至2014年连续两年的大范围采样,结合室内恒温、变温培养以及碳分解模型等多种手段,揭示了青藏高原冻土碳分解及其温度敏感性的调控机制。相关成果于近日在线发表在《自然-通讯》和《全球生物地球化学循环》杂志上。 

《科学通报》:高寒生态系统退化加速青藏高原碳流失

专家认为解决办法在于提高当地生物量和植被光合作用能力  气候变暖将导致土壤释放出大量的碳,碳排放又增强了全球变暖的趋势,从而形成恶性循环。青藏高原正是一个可能对气候变化产生影响的巨大碳库。我国科学家通过对青藏高原风火山地区高寒草地CO2排放通量的研究发现,随着退化程度的加剧,高寒草甸碳排放

研究人员揭示冻土碳分解及温度敏感性调控机制

  记者从中国科学院植物研究所获悉,该所研究员杨元合小组对青藏高原多年冻土区大范围采样,并结合室内恒温、变温培养以及碳分解模型等多种手段,揭示了青藏高原冻土碳分解及温度敏感性的调控机制。相关成果近日在线发表于《自然—通讯》和《全球生物地球化学循环》。  冻土分布区储存着大量有机碳,其碳库大小超过全球

青藏高原多年冻土碳循环观测系统布设完成

多年冻土区碳循环野外观测系统分布图   为深入研究青藏高原高多年冻土有机碳对气候变化的响应与反馈,由中国科学院寒区旱区环境与工程研究所主持的《全球变化研究国家重大科学研究计划》项目“北半球冰冻圈变化及其对气候环境的影响与适应对策”第二课题“冻土对气候变化的响应机理及其碳循环过程”

冻土成土年龄影响土壤微生物群落对冻土融化的响应

  全球永久冻土中存储了大量土壤有机碳。全球变暖引起冻土融化,加速土壤有机碳分解,并释放甲烷等温室气体进入大气,形成正反馈效应。微生物活动驱动冻土中有机碳的分解,因此,微生物群落组成及其功能变化能够深刻影响冻土融化过程中的有机质分解和温室气体排放。研究表明,不同年龄冻土的微生物多样性及群落结构存在较

永久冻土融化或导致远古全球变暖

就像2007年阿拉斯加火灾造成的那样,5500万年前突然发生的全球变暖可能是由永久冻土释放的二氧化碳所致。5500万年前,世界突然升高了5摄氏度,变得“炙热”,海洋也变酸,大量生物开始灭绝。这听起来是不是很熟悉?这是与目前刚刚开始的由使用化石燃料引发的全球变暖最接近的历史事件。其实1

中科院植物所揭示冻土碳循环对气候变暖响应

   记者日前从中国科学院植物研究所获悉,该所研究员杨元合研究组的最新一项研究揭示了气候变暖对冻土碳循环的直接效应及其调控因素。相关研究论文近日在线发表在《生态学(Ecology)》杂志上。  杨元合研究组选择青藏高原多年冻土区内的高寒沼泽化草甸这一类特殊的生态系统,避免了以往增温实验中“温度上升引

研究揭示活动层不同冻融阶段土壤呼吸动态及其驱动机制

  青藏高原是中低纬度地带多年冻土分布面积最广的区域之一,土壤有机碳库高达160±87Pg,在全球气候变暖中具有重要作用。活性层作为多年冻土和大气之间的缓冲层,对全球气候变化的响应敏感且迅速,其水热过程是驱动多年冻土碳、氮循环和生物地球化学循环的原动力。目前,活动层不同冻融阶段如何调控土壤碳排放,及

植物所冻土碳循环对气候变暖响应研究取得新进展

  冻土区储存着大量有机碳,同时也经历了显著的气候变暖。大量研究显示,冻土生态系统碳循环对气候变暖十分敏感。这是因为一方面,温度上升会提高土壤微生物活性,进而加速生态系统碳释放;另一方面,气候变暖也会促进土壤氮磷矿化,促进植物生长,进而增加生态系统碳固定。然而,学术界迄今仍不清楚增温引起的养分变化究

8月6日《自然》杂志内容精选

封面故事:埃博拉病毒造成的新疫情  本期封面照片是2014年9月在利比里亚邦县的马瓦拍摄的。当前由埃博拉病毒所造成的疫情正在西非蔓延。在7月22日之前的一个星期,国际卫生组织报告说,在几内亚有22个已证实的病例,在塞拉利昂有4个,在利比里亚没有——5月9日该疫情在利比里亚已宣告“结束”。本期Natu

7月28日《自然》杂志精选

封面故事:地球也有一个“特洛伊”伙伴  200多年前,数学家拉格朗日预测到被称为“特洛伊”小行星的天体的存在。它们是一些小型天体,如果其保持在一个行星轨道之前或之后60°的“三角点”附近的话,那么它们便能够稳定地与这个行星共享轨道。木星有数千个“特洛伊”小行星;火星和海王星也有一些。

研究揭示冻融作用下泥炭地二氧化碳的排放规律

  冻融循环是影响中高纬度地区碳循环的重要影响因素,尤其是在受全球变暖影响下的多年冻土区。然而,冻融作用对中高纬度多年冻土区泥炭地不同活动层土壤CO2的相关研究却很少,对于冻融期CO2排放机制并不是很明确。为此,中国科学院东北地理与农业生态研究所湿地与全球变化学科组王娇月博士等人在宋长春研究员的带领

中科院植物所揭示冻土区微生物多样性分布格局

  记者日前从中国科学院植物研究所获悉,该所杨元合研究组以青藏高原多年冻土区为研究对象,通过大尺度取样并结合高通量测序手段,揭示了青藏高原冻土区土壤微生物多样性的分布格局及其调控因素。相关结果近期发表于国际学术期刊《分子生态学》上。  研究人员通过对微生物多样性在空间上的变化——微生物β多样性的研究

刘卫国团队研究土壤原位温度与GDGTs温度指标关系获进展

  过去地表温度的定量重建对于人们了解地球气候系统的演化和开展古气候模拟研究均具有重要意义。目前,对于古温度变化历史的认识主要依赖于海洋记录,而陆地上由于缺少有效的古温度指标,较长时间尺度的温度历史记录较少。最近十余年区域和全球的大量研究显示,土壤中微生物四醚膜脂brGDGTs分布与年平均大气温度(

青藏高原河流竟是温室气体排放“大户”

  温度低、海拔高,是人们对青藏高原的固有印象。由于这个原因,过去科学家猜测这里的河流也应是“低碳”。但是,南京信息工程大学等研究机构的一项成果表明,青藏高原河流温室气体的排放通量处于世界中高水平。该成果已发表在最新一期自然出版集团旗下的《科学报告》中。  青藏高原是世界的“第三极”,温度低、海拔高

寒旱所采用多光谱相机手段研究植被覆盖度

  植被覆盖度(盖度)指植物地上部分的垂直投影面积与样方面积之比的百分数,是植被生长状况的直观量化指标,在水文、气象、生态等很多方面(如土壤水热过程、产沙产流过程、多年冻土和活动层、土壤厚度、气候、土壤碳/氮和微生物研究)的研究中都要用到定量化的盖度信息。目前常用方法包括目估法、普通相机法和高光谱法

“热喀斯特”湖加速全球变暖

  美、德两国研究人员发现,一种被称为“热喀斯特”湖的形成会导致北极永久冻土突然融化,从而增加温室气体排放,加速全球变暖。研究显示,冻土层中大量冰融化成水后体积会变小,导致地表发生凹陷,之后雨水和融水将其填充为“热喀斯特”湖,湖水又会导致岸边和湖底冻土层突然融化。   由于北极冻土层中储存着大量有机

4月9日《自然》杂志精选

   封面故事:  103号元素“第一电离电位”的首次测定  门捷列夫元素周期表现代最大的一次修正发生在1944年,当时Glenn T. Seaborg在镧系元素之下插入了一个新系列的元素——锕系元素(原子序数89-103)。在本期《自然》上,Yuichiro Nagame及同事报告了103号元素(

《Nature》5月最受关注的十篇论文

  英国著名杂志《Nature》周刊是世界上最早的国际性科技期刊,自从1869年创刊以来,始终如一地报道和评论全球科技领域里最重要的突破。其办刊宗旨是“将科学发现的重要结果介绍给公众,让公众尽早知道全世界自然知识的每一分支中取得的所有进展”。近期《Nature》下载论文最多的十篇文章(2015年4月

访英国科学家摩尔:百年前排放引发今日气候变化

摩尔和自己的中国座驾骑行在北师大校园。   租住在鼓楼胡同里的英国科学家摩尔教授(John Moore),每天清晨都骑着自行车、穿过护城河,来到北师大全球变化与地球系统科学研究院(下称“北师大全球院”)上班。   今年是摩尔来北师大全职工作的第四年。2009年,作为国家“千人计划”的引进学者

正在破译的“青藏密码”

  青藏高原为什么变绿,是不是生态趋好的信号?冰崩的成灾机制是什么,可否科学预警?冰川消融增加了多少水资源,对“亚洲水塔”弊大还是利大?喜马拉雅山与冈底斯山哪个先隆升,给生物演化带来怎样的影响?……  被称为地球“第三极”的青藏高原,是我国重要生态安全屏障。2017年,我国时隔40多年再次启动青藏高

敏感地区?黑龙江流域湿地的“百年坎坷”

  “这是一个敏感地区,你知道有多敏感吗?!”刚见到记者,中国科学院东北地理与农业生态研究所(以下简称东北地理所)研究员宋长春就抛出了这个问题,毫不掩饰心痛的情绪。  宋长春口中的“敏感地区”,就是地处北半球中高纬度、跨越中国和俄罗斯的黑龙江流域。一年之内,他们考察的观测点沿线的多年冻土融化了30厘

国产生态监测设备的“高光时刻”

  “多年以来,我们所研发的生态系统关键参量监测设备的平均国产化率达到80%以上,且大多数性能指标与国际水平相当,部分甚至领先。”站在祁连山下黑河流域的试验示范点,中国科学院青藏高原研究所(简称青藏高原所)研究员李新指着布设在各处的国产监测设备向《中国科学报》记者介绍着,言语之间,充满了欣

北半球冰冻圈变化项目课题验收会在京召开

   10月13日,由中国科学院寒区旱区环境与工程研究所承担的全球变化研究国家重大科学研究计划2010年项目“北半球冰冻圈变化及其对气候环境的影响与适应对策”课题验收会在北京召开。秦大河院士、孙鸿烈院士、郑度院士、姚檀栋院士、傅伯杰院士等相关专家和项目主管部门、依托部门代表以及项目研究成员参加了会议

我国学者揭示冻土环境中微生物和溶解性有机物相互作用

  冻土包含了大约50%全球土壤碳储量,全球气候变化造成的冻融坑的形成是下游水生生态系统溶解性有机质(DOM)的重要来源。冻土来源的DOM在向下游河流生态系统迁移转化过程中被微生物利用,同时影响微生物群落结构和功能。然而,目前冻融坑及其下游河流生态系统中DOM组成与微生物群落之间的相互作用尚未得到充

北极冻土里的碳正加速向大气排放

据物理学家组织网近日报道,通过参考北极圈脆弱性实验(ABoVE)数据,美国国家航空航天局(NASA)领导的一项新研究发现,在阿拉斯加北坡冻原生态系统中,碳在冻土中的保留时间比40年前减少了约13%。这意味着那里的碳循环正在加速,且速度比北冰洋更快。NASA喷气推进实验室(JPL)的研究人员安东尼·布

北极融化将释放8500亿吨碳 全球变暖进程将加快

  据中国之声《央广新闻》报道,近日有最新研究成果称,北极融化将释放8500亿吨碳,全球变暖进程将加快。   印度时报近日发表一篇题为《最新研究称北极融化将释放8500亿吨碳》的报道。报道称,全球变暖已经超出预想。美国地质勘探局牵头的一项调查称,随着北极地区在下个世纪逐步融化,被冰冻的440亿吨氮

最新研究称北极融化将释放8500亿吨碳

  据中国之声《央广新闻》报道,近日有最新研究成果称,北极融化将释放8500亿吨碳,全球变暖进程将加快。   印度时报近日发表一篇题为《最新研究称北极融化将释放8500亿吨碳》的报道。报道称,全球变暖已经超出预想。美国地质勘探局牵头的一项调查称,随着北极地区在下个世纪逐步融化,被冰冻