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【独家】意想不到的研究:污染可以增加土壤碳存量
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  不良行为通常不会产生正面的结果,但是我们对化石燃料和肥料的使用在引起环境污染的同时,可能还会给环境带来一些“正向”的副作用。根据一项英国的新研究表明,过去200年间的污染增加了英国自然生态系统里的土壤中所储存的碳。这种锁定在土壤中的碳抵消了我们在生活中的部分碳排放量。

  关于碳汇

  根据研究,英国各地自然栖息地中的土壤碳储量的增加由氮元素决定。与二氧化碳相比,当前大气中的氮污染并未引起人们的高度关注,但它们的来源和释放路径却有着惊人的相似之处。燃烧石化燃料以及发展密集型农业不仅会将大量二氧化碳释放到大气中,同时还会释放出很多活性氮。由于这种活性氮的化学性质不稳定,所以它不会长时间留在大气中,而是沉积在陆地上,特别是通过降雨形成实现沉积。

  氮对于植物而言,是一种重要的营养物质,也是仅次于碳元素的第二大生命基础元素。但是,大多数自然生态系统以氮作为养分的获取量其实少之又少,虽然大气中含有大量的氮,但它的化学形式令其很难与植物接近。相反,通过沉积而储藏于土壤中的氮则很容易被植物吸收。自从工业革命以来,我们所造成的污染已经给自然生态系统中注入了大量的氮。今天,由于人类活动而进入世界各地自然生态系统的氮量估计比自然界所需要的氮量要多四倍以上。

  因此,这个英国的科学小组开始探索这种额外的氮会对自然生态系统产生什么样的影响。他们利用计算机模型对这些影响进行探索,收集了几十年前科学家测量土壤碳的数据,然后再返回测量地进行重新测量。

研究发现,在这几十年中,大气氮沉降在英国产生了显著的肥料效应。额外的氮促使植物疯长,最终,在这些植物死亡后,又会变成有机物向土壤中增添更多的碳元素。经测算,碳在土壤表层的平均增速超过了12%。自从 1800以来,森林、草原和荒野覆盖了英国三分之一的国土面积。由于阔叶树林可以更好地捕捉大气中的氮沉降,所以阔叶林土壤表层的碳增幅接近20%。作为对比,在200年前(1600至1800年间),这些自然生态系统中的表层碳仅增加了1%。

  土壤碳在调节我们的气候过程中起着非常重要的作用,它是地球上最大的有机碳储存库,比大气和所有植被的容量更为可观。据估计,由于氮污染,英国全境土壤内额外增加的碳已经达到了7800万吨,这相当于工业革命以来碳排放总量的0.5%左右。

  关于碳氮捕捉

  土壤中的碳含量高于大气中的碳含量会对人类更为有益,但是土壤中的氮富集却会带来许多不良的副作用。众所周知,土壤酸化、生物多样性减少和水污染就是氮富集所造成的显著后果。

  不断储存的碳在土壤中被分解,形成二氧化碳释放到空气里或者溶解在水中。土壤碳是一种在土壤中具有不同生命周期的混合元素,其生命周期从几天到几百年不等。

  但是不幸的是,经过研究表明,在过去200年中进入土壤中的大部分新碳是相对短期的,如果我们想保持碳在土壤中的存在,就必须保持较高的氮污染水平。

  所以这是一个两难的局面。如果我们坚持使用污染严重的化石燃料来促成土壤中的碳沉积进而改善气候变化的话,也会因为释放出了过多的氮而对生物多样性和水质造成相应的影响。反之,如果通过减排来降低对气候变化、物种多样性和水体所造成的影响,便会促成过去200年中所有储存在土壤中的碳释放到大气中,这同样也会进一步造成气候变化。

  到底哪种行为更可取呢?继续对污染放任不理显然不是一解决问题的办法,我们现在必须采取行动来抑制全球的碳排放。但在所有气候预测时,也应该把土壤碳的释放量考虑在内。我们需要更好地了解全球范围内类似生态系统可能释放出的碳量,因为这些碳量也很有可能对我们预测气候变化的精准度构成不小的影响。(本文系中国环保网www.chinaenvironment.com 高晶 独家编译,如需转载,请注明出处)


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