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泥炭地是湿地的一种类型。由于太潮湿，死去的植物在这里不会被完全分解。在这些生态系统中，泥炭地形成了海绵状深色土壤，有时也被称为草炭或泥煤。几千年来，数码厚的泥炭层积累并捕获了大量的碳，有助于全球范围内的气候冷却。
但这种情况可能不会持续太久。气温上升和人类活动，如排干沼泽并将其转化为农业用地，使得世界上的泥炭地从碳库转变为碳源。
在一项最新发表的研究中，为了弄清楚现在和未来可能改变泥炭地碳平衡的因素，来自世界各地的70位科学家组成了多学科团队，分析了现有的研究成果，并咨询了44位顶尖专家。我们发现永久冻土退化、气温升高、海平面上升和干旱正在导致世界各地许多泥炭地失去一些储存的碳。
尽管泥炭地仅占全球土地面积的3％，但其拥有约全球约25%的土壤碳含量，是全球森林的两倍。泥炭地遍布每个大陆，乃至南极洲。它们在美国的许多州都有被发现，包括缅因州、宾夕法尼亚州、华盛顿州和威斯康星州。在这些生态系统中，部分腐烂的有机物累积在几乎总是潮湿寒冷的土壤中，导致分解速度大大降低。
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但是现在，气候变化正在改变这些状况。例如，在北极的许多地区，多年冻土的快速融化促进了微生物的活动，从而将温室气体释放到了大气中。这些微生物以曾经被冷冻的富含碳的泥炭为食。
大规模的泥炭地火灾也是原因之一。最近发生在俄罗斯的森林大火在几个月内释放的二氧化碳相当于人类一整年的二氧化碳排放量。这些火灾非常难扑灭。致密有机物中的余烬可以在数月甚至数年后重新点燃。
人类活动也增加了这些富含碳生态系统的温室气体排放。例如在英国，提取用于园艺的泥炭已导致泥炭地每年排放约1600万吨碳——大约相当于1200多万辆汽车每年的温室气体排放。
在印度尼西亚和马来西亚，由于肥沃的土地越来越稀缺，泥炭地正在被焚烧、排干和改造。为了建造棕榈油种植园，印度尼西亚的大部分泥炭地已经被破坏。
据世界资源研究所（World Resources Institute）估计，在印度尼西亚和马来西亚，排干泥炭地水分导致碳的年排放总量相当于近70家燃煤发电厂的排放量。这些活动还危及脆弱的动物种群，如猩猩和各种淡水鱼。尽管这些地区的地理足迹很小，但人类活动导致泥炭地退化产生的二氧化碳排放量占人类活动每年产生的二氧化碳排放量的5%-10%。
预测全球泥炭地将释放多少碳很难，特别是没有一个模型能够充分代表这些生态系统以及影响其碳平衡的许多因素。
泥炭地不包括在科学家用来预测未来气候变化的大多数地球系统模型中。长期以来，有一种观点认为，泥炭地每年都是全球碳循环的次要参与者，但我们的研究和许多其他研究表明，气候变化和人类干预使这些生态系统非常活跃。我们的研究强调了将泥炭地纳入这些模型的必要性；我们也希望它能帮助指导新的研究。
即使模型还没构建好，但现在就需要决定如何管理泥炭地。这就是为什么我们将调查专家作为预测全球泥炭地中碳命运的第一步。
根据他们的反映，我们估计到2100年泥炭地可能排放1000亿吨碳，相当于人类所有活动（包括燃烧化石燃料和砍伐森林）10年的排放量。我们咨询的专家还没有达成共识，我们的估计也非常不确定：未来80年泥炭地中碳的净变化范围可能从增加1030亿吨到减少3600亿吨。
并非每个地区都会受到同样的影响。在气候变暖的情况下，高纬度泥炭地可能由于植物生长增加和泥炭的累积增加而增加碳储量。另一方面，由于气温升高和人类活动，热带泥炭更容易干涸和燃烧。这些因素和人类对泥炭地利用的选择将影响这些地区未来是成为碳源还是碳汇。
巴拿马的热带泥炭地 图片来源：由Angela Gallego-Sala提供
总的来说，我们的研究结果表明，未来几年碳排放量将超过碳吸收量，这主要是因为人类对热带泥炭地的影响。这种从碳汇到碳源的转换将形成一个正反馈循环，泥炭地释放的碳使地球气候变暖，从而使泥炭地释放更多的碳，以此类推。
尽管我们的研究结果存在不确定性，但我们认为我们的研究结果表明，泥炭地应该被纳入气候模型，各国应该采取措施保护泥炭地。
走向可持续利用
必须在泥炭地的合理利用和当地的经济需要之间取得平衡。考虑到泥炭地的碳储量和脆弱性，许多受调查的专家相信，人们很快就会采用更可持续的方法来管理它们。但其他人并不乐观。在亚马逊和刚果盆地等地区，最近发现了大型泥炭地复合体，采取行动保护它们至关重要。
泥炭地也应纳入综合评估模型，研究人员可以利用这些模型了解气候变化的影响。预测未来社会经济变化和碳排放路径的模型有助于制定激励措施，如泥炭地碳定价和可持续利用实践。这将改变这些生态系统的价值和管理方式。
然而，第一步是提高全世界对这一宝贵自然资源以及继续开发这一资源后果的认识。
撰文：Jilie Loisel，德州农机大学地理学助理教授
翻译：杨小莉
审校：王艺静
引进来源：theconversation
本文来自：中国数字科技馆
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