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启动效应刺激融化的永久冻土中的碳释放
Global Change Biology ( IF 10.8 ) Pub Date : 2023-04-28 , DOI: 10.1111/gcb.16750
Mei He 1 , Qinlu Li 1, 2 , Leiyi Chen 1 , Shuqi Qin 1 , Yakov Kuzyakov 3, 4 , Yang Liu 1, 5 , Dianye Zhang 1 , Xuehui Feng 1, 2 , Dan Kou 1, 6 , Tonghua Wu 7 , Yuanhe Yang 1, 2
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气候变暖导致广泛的永久冻土融化,其中一部分融化的永久冻土碳(C)以二氧化碳(CO 2)的形式释放,从而引发永久冻土C气候正反馈。然而,该模型预测反馈的大小存在很大的不确定性,部分原因是对永久冻土 CO 2的了解有限。解冻时通过启动效应(即外部碳输入刺激土壤有机质分解)释放。通过结合青藏高原 24 个地点的永久冻土采样和实验室孵化,我们检测到永久冻土融化时总体上的积极启动效应(土壤碳分解增加高达 31%),该效应随着永久冻土碳密度(单位面积的碳储存量)的增加而增加)。然后,我们通过将半个世纪以来活动层厚度的增加与土壤碳密度的空间和垂直分布耦合起来,评估了未来气候情景下解冻的永久冻土碳的大小。从当前(2000-2015年)到未来时期(2061-2080年)表层3 m土壤中解冻的碳储量估计为1.0(95%置信区间(CI):0.8-1.2)和1.3(95% CI:1.0–1.7) Pg (1 Pg = 10 15 g) 分别在中度和高代表性浓度途径 (RCP) 情景 4.5 和 8.5 下的 C。根据解冻的碳以及启动效应与多年冻土碳密度之间的经验关系,我们进一步预测了多年冻土启动效应的潜力(最佳条件下的启动强度)。到2061-2080年期间,RCP下的区域启动潜力可能为8.8(95% CI:7.4-10.2)和10.0(95% CI:8.3-11.6)Tg(1 Tg = 10 12 g )C 年-1分别为 4.5 和 RCP 8.5 场景。启动效应引起的这种巨大的CO 2排放潜力突出了解冻时复杂的永久冻土C动态,可能加强永久冻土C气候反馈。



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更新日期:2023-04-28
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