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泥炭地仅占全球土地面积的百分之几，但它们存储了几乎所有土壤碳的四分之一，因此在调节气候方面起着至关重要的作用。 我和我的同事们刚刚绘制了迄今为止世界上泥炭地最准确的地图-它们的深度，以及它们存储了多少温室气体。 我们发现，全球变暖将很快意味着这些泥炭地开始排放的碳超过其储存的碳。

泥炭地形成在浸水条件减缓植物材料分解和泥炭积累的地区。 富含碳的植物残骸在北部的苔原和针叶林地区尤其积聚，这些地方帮助全球气候降温了10,000多年。 现在，大面积的常年冻结的（多年冻土）泥炭地正在融化，使它们迅速将冻结的碳以二氧化碳和甲烷的形式释放回大气中。

地球科学家对泥炭地进行了很长时间的研究。 他们已经看了为什么 有些地区有泥炭，有些则没有 他们研究了泥炭地作为自然档案的工作方式，通过它们我们可以重建过去的气候和植被（甚至人类的生活：许多保存完好的古代人类 在泥炭沼泽中发现).

长期以来，科学家还认识到泥炭地是全球碳循环和气候的重要组成部分。 当植物生长时，它们会从大气中吸收CO XNUMX，并且随着这种物质在泥炭中的积累，大气中的碳会减少，因此气候将长期冷却。

有了关于北部泥炭地的重要性的所有这些知识，得知直到最近，还没有关于它们的深度和它们存储多少碳的全面地图，也许令人惊讶。 因此，我领导了一个国际研究人员小组，他们绘制了这样一张地图，我们可以用来估计泥炭地将如何应对全球变暖。 我们的工作现已发表在杂志上 PNAS.

泥炭地覆盖了绝大部分北部地区，并且经常与多年冻土区重叠。 Hugelius等/ PNAS, 作者提供

泥炭地的生长与许多不同的本地因素（例如景观中的水如何流失）有关，令人难以想象。 这意味着我们必须收集7,000多个现场观察数据，并使用基于机器学习的新统计模型来创建地图。

我们发现泥炭地覆盖约3.7万平方公里。 如果是一个国家，“泥炭地”将比印度大一点。 这些泥炭地还储存了约415千兆吨（十亿吨）的碳，与世界上所有森林和树木的储存量一样多。

在西伯利亚采样泥炭地。 古斯塔夫·休格留斯, 作者提供

目前，这个北部泥炭地碳几乎有一半处于永久冻土中，并且全年都被冻结。 但是，随着世界变暖和永久冻土融化，这导致泥炭地崩溃，并彻底改变了它们与温室气体的关系。 曾经通过储存碳来冷却大气的区域将释放出比储存的更多的CO XNUMX和甲烷。 我们发现，未来全球变暖造成的解冻将导致温室气体的释放，这使北部泥炭地的二氧化碳汇流在数百年之内黯然失色并逆转。 切换的确切时间仍然不确定，但是很可能在本世纪下半叶发生。

西伯利亚西部和加拿大哈德逊湾周围有非常广泛的多年冻土泥炭地。 这些独特的环境和生态系统将随着永久冻土的融化而发生根本性的变化，它们的冻泥土丘和小湖泊的特征性混合将被大范围的湿代替。

这些变化将导致更多的CO XNUMX和甲烷释放到大气中，因为先前冷冻的泥炭可用于降解它们的微生物。 解冻还会导致大量泥炭流失到河流和溪流中，这将影响内陆水域和北冰洋的食物链和生物化学。

这些新发现进一步强化了迅速减少排放量的紧迫性，因为阻止永久冻土融化的唯一方法是限制全球变暖。 在这些广大的偏远地区没有可以部署的地球工程解决方案。 我们的结果清楚地表明，与我们目前的1.5℃-2℃或更高的轨迹相比，更有限的全球升温3℃-4℃的破坏力要小得多。

关于作者

自然地理高级讲师Gustaf Hugelius， Stockholm大学

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