樹木改變全球溫室氣體的動態

已有大量文獻討論處理溫室效應,尤其減少 CO2 排放上,樹木所扮演的角色。眾所周知,由於在北方冬季時我們的綠色朋友正在冬眠,CO2 水平全球暴漲。當北方夏季最終來臨,森林回復運作,便會吸收大量 CO2,CO2 水平下跌。換句話說,在我們對抗溫室效應時,樹木往往是其中一個主要同盟。

你又知不知道樹木對於甲烷交換當了重要角色呢 ? 根據最近的研究發現不單畜口和水稻種植園等等會釋放甲烷,植物也會。

由森林和植物所排放的甲烷總量似乎較低,儘管如此,仍是顯著:佔全世界總排放量的10-30%。如果這是真的話,將要全面檢視和修改我們對甲烷的年度預算。

北部森林是 CH4 來源

為了撰寫本文,我們訪問了 Iikka Haikarainen。他是赫爾辛基大學農業科學系的博士生,修讀環境土壤科學。Haikarainen 與他的研究團隊中研究北部森林生態系統中的樹木所排出來的 CH4 (甲烷)。他們現在在瑞典研究由土壤和樹皮而來的溫室氣體。

Methane emissions with Gasmet’s portable DX4040 gas analyzer

北部森林一般已被想像成重要的甲烷匯,但 Haikarainen 的研究可能證明我們是錯的。他們的研究目的是去更深入了解森林作為甲烷來源的角色,而這研究在以前沒有著重到。事實上,他們的結果指出北部森林的大氣甲烷,可能比我們想像佔全球預算更重要位置。

研究團隊利用 Gasmet DX4040 氣體分析儀(GT5000 Terra的前身)在瑞典森林作測量,我們很渴望聽到他們的研究進展如何,他們的研究與了解氣候變化的大圖畫如何成一致。

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由樹木排放溫室氣體是普遍的

研究人員已領悟到尤其在熱帶雨林,事實上,從樹木而來的甲烷排放是很顯著。在Haikarainen的研究中,被測的溫室氣體排放仍較低,因為他們聚焦在北半球的北方森林帶。他補充雖然從樹幹而來的甲烷交換低過在熱帶的,但這現象在更寒冷地帶的濕地出現。

他解釋道:『即使我們對樹木中的甲烷交換認識較少,不同植物地帶之間有很大波動,甚至在林分之間(更細單元的樹木共有特色的)。』

甲烷需要低地下水位

根據 Haikarainen,森林所釋出的甲烷在無氧環境的土壤中產生,所以存在極少氧氣的土壤才會有甲烷生成。這類假設成立,例如在木質沼澤地的地下水位約有5-30 cm深,相當接近地球表面。

甲烷由土壤中的無氧環境開始走向根系,在樹幹被吸收作為天然氧氣交換的一部份。甲烷在樹幹慢慢地升到樹葉,甲烷最終在樹葉釋放出來成為甲烷排放。

Haikarainen  補充道根據一些研究,甲烷甚至可能在樹木內發展而成,由微生物產生的甲烷作為它們進行甲烷生成活動的副產品。

他解釋道:『除了 CO2 及 CH4 外,在溫室氣體動態研究中亦加入一氧化二氮 (N2O) 測量。』

溫室氣體動態的新視野

研究團隊期望得到什麼類型的結果?根據 Haikarainen ,他們希望顯示地下水位和土壤溫度,這兩個主要因素影響甲烷由樹木釋放出來份量。在實際上,地下水位決定土壤中無氧活動。更深地下水位,根部更難向下達到土壤中甲烷的口袋。

如同之前提及由樹木而來的甲烷排放可能塑造成為我們想像中對溫室氣體動態的重要影響。例如 Haikarainen 的研究提供關於天然溫室氣體有價值和新鮮的資料,幫助我們把複雜的氣候變化砌圖理出頭緒。還有,隨著研究發展,我們需要準備加快步伐去調整全球年度溫室氣體預算。

 


溫室氣體流通量測量

從土壤而來的溫室氣體測量代表著氣候變化研究重要一環。溫室氣體,例如二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和一氧化二氮(N2O)從土壤中釋放到大氣層主要是由原初生命起源的。

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