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冰川融化可以促进分解，加快向大气中的碳排放

时间：2022-01-19 15:52:06 来源：

在新西兰库克山下的冰川喂养的河。

全球冰川的流失加剧了河流中复杂碳分子的分解，可能进一步加剧气候变化。

由利兹大学领导的国际研究小组首次将冰川喂养的山区河流与更高的植物材料分解率联系在一起，这是全球碳循环的主要过程。

随着高山冰川融化，水被导流到下游的河流中。但是，随着全球变暖加剧冰川的流失，河流的水温升高，不易发生水流变化和泥沙运动。这些条件对真菌的建立和生长非常有利。

生活在这些河流中的真菌会分解植物的叶子和木头等有机物，最终导致向空气中释放二氧化碳。该过程是全球河流碳循环的关键部分，现已在奥地利，厄瓜多尔，法国，新西兰，挪威和美国的六个山脉的57条河流中进行了测量。

研究结果主要由自然环境研究委员会资助，于2021年3月15日发表在自然气候变化

利兹地理学院的主要作者莎拉·费尔（Sarah Fell）说，[在电子邮件中受保护]在世界范围内也发现了类似的模式和过程。

“我们发现山区河流中有机物的分解速率增加，然后可以预期这将导致更多的碳释放到大气中。

“这是气候反馈的一种出乎意料的形式，变暖加剧了冰川的流失，进而又使河流中的碳迅速循环再回到大气中。”

在世界许多地区，高山冰川的退缩正以前所未有的速度加速，预计气候变化将导致整个21世纪的冰量持续减少。

但是，人们对河流生态系统过程（如养分和碳循环）对冰川覆盖率下降的反应以及真菌生物多样性在驱动这些过程中的作用的了解仍知之甚少。

研究小组使用艺术家的帆布面料来模仿植物材料，例如自然堆积在河流中的树叶和草。这是有可能的，因为帆布是由棉制成的，这种棉主要由一种叫做纤维素的化合物组成。纤维素是世界上最丰富的有机聚合物，存在于自然积累在河流中的植物叶片中。

帆布条在河流中放置了大约一个月，然后取回并进行测试，以确定它们是否容易被撕裂。随着水生真菌在条带上的定居，这些条带更容易撕裂，表明碳分子的分解在温度较高的河流中进行得更快，因为它们从冰川流出的水较少。

这项研究的合著者，也是利兹地理学院的李·布朗教授，[受电子邮件保护]解释说：“我们在世界各地发现类似的纤维素分解模式的确令人兴奋，因为这表明，随着山脉继续失去冰雪，这些河流生态系统将如何发展可能存在一个普遍规则。如果是这样，我们将处于更好的位置，可以对未来河流生态系统的变化做出预测。

埃塞克斯大学的团队的合著者Alex Dumbrell教授分析了河流样本中的真菌，并补充说：“我们的工作表明，测量支持纤维素降解酶（Cellobiohydrolase I）活性的特定基因意味着，与使用真菌种类本身丰富的信息相比，我们可以更好地预测棉条的分解，这是更常用的方法。这为改善我们对碳循环变化的预测开辟了新的研究途径。”

由于低水温，不稳定的河道和高水平的细沙，使冰川河中的藻类和植物的生长减至最小，因此植物物质的分解可能成为这些水生生态系统的重要燃料来源。在世界的某些地区，例如阿拉斯加和新西兰，由冰川喂养的河流也延伸到森林中，这些森林为河流食物链提供了更多的枯枝落叶。

此外，由于冰川流失意味着流经河流的水较少，而且路线变化的可能性较小，因此预计未来这些栖息地的河岸植物和树木将生长更多，这意味着更多的落叶将积聚在河流中。这有可能比目前更多地促进全球山区河流中真菌的碳加工。

参考：Sarah C. Fell，Jonathan L. Carrivick，SophieCauvy-Fraunié，VerónicaCrespo-Pérez，Eran Hood，Kate C. Randall，Kirsty J. Matthews Nicholass，Scott D Tiegs，Alex J. Dumbrell和Lee E. Brown，2021年3月15日，自然气候变化。
10.1038 / s41558-021-01004-x

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