雪對土壤溫室氣體的之影響

春天最終來臨了,當溫度計穩定地慢慢上升之際,我們需要探索非常大雪的冬天對土壤溫室氣體排放的影響。我們在本文訪問了研究人員 Boris Tupek,他在位於 Luke的芬蘭天然資源研究所工作。

Tupek 專門研究溫室氣體,包括測量和模擬在森林、泥炭地及其介面的二氧化碳CO2 、甲烷 CH4、一氧化二氮 N2O (常被稱為笑氣) 、模擬在歐洲森林的碳匯、利用在瑞典、芬蘭和埃塞俄比亞擴展收集數據而成的土壤模型廣泛地測試。

就如同 Gasmet,他所涉及的研究目的是透過更了解溫室氣體交換程序的控制來抑制氣候改變。了解控制有助改善用於關於溫室氣體改變的年度報告上的模型和方法,這報告會交到聯合國氣候變化框架公約 (United Nations Framework Convention on Climate Change,簡稱 UNFCCC) 和當地土壤管理機關。

寒冷的冬天和落大雪抑制了溫室氣體

在正常的冬季情況中,寒冬溫度抑制微生物活動,使土壤溫室氣體排放下降。

或遲或早開始的生長季節可決定年度生態系統 CO2 交換,將會是碳匯或碳源,碳匯就是大自然,例如森林、海洋或土壤,可視為從大氣中吸收二氧化碳的能力。相反,碳源是指各種排放來源,例如燃燒化石燃料、森林大火、和呼吸。

舉例說明,在 11 月結冰溫度和沉重積雪有助碳匯,但春天的遲來降雪可縮短有利於碳源的生長季節,反之亦然。Tupek 指出春日早來的陽光啟動樹木的光合作用,由大氣自然地吸收碳增加碳匯,二氧化碳水平便會減少。

現有土壤溫室氣體排放和未來預測

一隊研究團隊研究了南極雪層的空氣濃度,發現在過去100年HFC-23劇增。HFC-23是溫室氣體,比起相若數量的眾所周知溫室氣體二氧化碳,能夠困住多過數千倍的熱能。

根據  Tupek ,芬蘭的現況良好,但不能太過樂觀。他指出過去的冬天因低溫而有著充足雪量和陽光,近期卻出現融雪和熱浪突襲,引致森林比過往年日增加更多的碳。

他繼續說二氧化碳CO2與甲烷CH4之間的關連也鬆脫了。甲烷隨著溫度上升而增加,是因為由植物進行光合作用,供應微生物新鮮糖份,使微生物活躍。不過,甲烷排放只受濕地生態系統永久抑制,例如泥沼或泥炭地,相比二氧化碳土壤,甲烷排放低得多。

Tupek 解釋將來冬天的預測不太樂觀:我們將會在冬天更少有連續蓋雪但降雨卻增加。當不結冰,而樹木又因陽光減少而少了光合作用來吸取 CO2,土壤便呼出更多 CO2,因此和暖的冬天增加溫室氣體排放。不過,雖然和暖的冬天引起的高排放水平,但由於春天提早了植物生長,光合作用便會增加,排放可能得以改善。

 

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在 2018 及 2017 年春天回復光合作用。來源:由赫爾辛基大學的碳樹

 

要了解溫室氣體和氣候變化,研究扮演重要角色

大部份由人類引起的全球暖化不容易解決,研究可能提供有價值的援助,幫助了解氣候變化的歷程、控制和回饋。

科學和研究亦已幫助了解溫室氣體平衡的主要參與者,並成為政府決策的諮詢。例如,跨政府氣候變化委員 (Intergovernmental Panel on Climate Change ,簡稱 IPCC) 緩和氣候變化的行動指引,由以科學客觀看待氣候變化來推動緩和氣候變化。

Tupek 指出重要的是我們集中在系統中土壤溫室氣體匯集和來源,更重要的是查究我們所發展的匯集和減少來源的方法如何影響土壤溫室氣體。

 

三種簡單而有效的方法去緩和全球暖化:

  • 以再生能源減少或取代燃燒化石燃料
    在正確管理決策下,農業和森林土壤有很大潛力作為持續碳匯。例如4 比 1000 倡議目的是透過增加0.4 % 的全球年度土壤有機碳儲存,便能減慢大氣 CO2 的增加。
  • 種植樹木明顯是一個最偉大的方式去自然地管理碳匯
  • 減少溫室氣體排放由個人層面開始

進行測量來緩和氣候變化是全人類的任務,但由個人開始。我們每日決定是否在辦        公室內用日光來取代燈泡;或以公共交通或單車作交通工具來取代汽車。

 


溫室氣體流通量測量

從土壤中測量溫室氣體代表氣候變化研究重要的一環。溫室氣體例如二氧化碳 (CO2)、甲烷(CH4)和一氧化二氮從土壤中釋放到大氣層主要是由原初生命起源的。

學習更多關於我們從土壤中測量溫室氣體的解決方案

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