阿拉斯加乌特恰维克附近埃尔森泻湖附近侵蚀悬崖峭壁。 学分：迈克尔·罗林斯
UMass Amherst 的新研究揭示了人们对北极河流中溶解的碳如何影响我们世界的过程知之甚少。
在最近发表的两篇论文中，马萨诸塞大学阿默斯特分校地球科学系教授兼气候系统研究中心副主任迈克尔·罗林斯在充实我们对北极碳循环的理解方面取得了重大进展——或碳在陆地、海洋和大气之间转移。 为了更好地了解大气中二氧化碳的未来趋势，以及与之相关的全球变暖，我们需要更全面地了解我们世界中碳水库之间的碳循环方式。
“有很多研究着眼于碳从陆地到大气的垂直流动，”罗林斯说。 这种垂直流动包括燃烧化石燃料、森林火灾、甲烷气体泄漏和永久冻土融化产生的排放物。 但周期还有另一部分——水平。 “人们对碳如何通过河流从陆地转移到海洋的关注要少得多，”罗林斯说。
当水流过陆地，流入溪流和河流时，它会吸收碳，最终将其带到大海。 少量但并非微不足道的溶解有机碳 (DOC) 从河水中“排出”并作为温室气体进入大气。 剩下的东西流入海洋，成为沿海食物网的关键部分。
然而，我们对这种向海洋的碳横向流动知之甚少——尤其是在北极，那里的测量数据稀少，快速变暖导致水文循环加剧、径流增加和永久冻土融化。
这是罗林斯的两篇论文，发表在 地球物理学报 和 环境研究快报， 进来。
罗林斯和他的合著者修改了一个数值模型，该模型准确地捕捉了雪的季节性积累，以及土壤的冻融，增加了对 DOC 的生产、分解、储存和“加载”到溪流和河流。 该模型现在模拟了流入该地区河流的碳量，令人吃惊 . 它是第一个捕捉输出到海洋的 DOC 量季节性变化的模型，阿拉斯加北坡 24 个流域的明显东西向梯度以及流经北流河流和流经的 DOC 量相对相等向西排水的。
也许最重要的是，该模型指出向阿拉斯加西北部沿海泻湖出口的淡水和 DOC 数量不断增加。 2019 年尤为突出，DOC 的大量淡水出口量几乎是 1980 年代初期出口量的三倍。 “淡水出口的增加对泻湖水环境的盐度和其他成分有影响，”罗林斯说。 这些变化与降水增加有关，尤其是在夏季，以及土壤变暖和解冻的影响。 “最大的淡水和 DOC 增加，”罗林斯说，“发生在秋季，考虑到附近博福特海和楚科奇海的海冰大量流失，这与我们的气候变暖有关，这并不奇怪。”
最终，这种新模型可以帮助科学家完善碳基线，并更好地了解全球变暖如何改变地球的碳循环。
参考文献：
“模拟北极西部河流的陆地溶解有机碳负荷”，Michael A. Rawlins、Craig T. Connolly 和 James W. McClelland，30 年 2021 月 XNUMX 日， 地球物理研究杂志：生物地球科学.
DOI：10.1029/2021JG006420
“增加淡水和溶解的有机碳流入阿拉斯加西北部的埃尔森泻湖”，Michael A Rawlins，12 年 2021 月 XNUMX 日， 环境研究快报.
DOI：10.1088/1748-9326/ac2288
这项研究得到了美国能源部、美国国家航空航天局和国家科学基金会的支持，并隶属于美国能源部的下一代生态系统实验-北极项目（NGEE-Arctic）， 美国航空航天局的北极寒带脆弱性实验 (ABoVE) 和 NSF 支持的 Beaufort Lagoons 生态系统长期生态研究项目 (BLE-LTER)。
