北极圈变暖或加快地球气候变化

　　《生态学专题》上发表一项新研究说，据估计北极圈陆地和海洋在全球大气碳汇中最多可以占到25%的份额，但是在目前全球变暖情势下，北极圈碳汇可能会减少或者甚至反过来成为碳排放源，从而加快此前预期的气候变化速率。

　　此项研究由北极圈监控与评估计划、低温层气候计划以及国际北极科学委员会赞助。美国地质勘探局和阿拉斯加大学费尔班克斯校区的戴维?麦圭尔（David McGuire）和他的同事们在文章中说，从最后一次冰河时代结束开始，北极地区就已经成为一个碳汇，此后在全球碳汇当中，北极碳汇吸纳碳排放的能力摇摆于零和25%之间，或者说最多可以吸纳8亿公吨二氧化碳。

　　麦圭尔还说，平均来说，北极地区的碳汇能力占到全球碳汇的10—15%。但是北极圈内发生的剧烈气候变化其速率是低纬度地区的两倍，这可能削减该地区的碳汇能力或者使北极圈成为碳排放的一个源头。

　　二氧化碳一般是从大气中进入北极地区的海洋和陆地，大部分都积聚在地表之下土壤冻结的永久冻土带内。与可活动的土壤不一样，永久冻土带不能分解其中的二氧化碳，这也就是说，二氧化碳只是为冻结的土壤捕获。麦圭尔说，不过地表的寒冷情况也减缓了有机物的分解进程，这也使得北极地区的碳积聚量超过了碳释放量。

　　但是近些年来的全球变暖趋势可能改变这种平衡，更高的温度能够加快地表分解的速率，向大气中释放更多的二氧化碳。但是麦圭尔说，更惹人关注的是永久冻土带已经开始解冻，将冻结土壤分解并遭到侵蚀，这种改变可能颠倒北极地区作为碳汇的历史角色。

　　麦圭尔说：“就当前来看，变暖的气温使得北极圈储存的二氧化碳更多地被分解释放出来，随着永久冻土带的融化，还将会有更多的二氧化碳也被分解出来。”

　　麦圭尔还说，在几十年的时间里，不停融化的永久冻土带也会导致北极地区一片水涝，这种情况会刺激能够生成甲烷的有机体的活动。现在北极圈就是一个向大气释放甲烷的源头，每年有多达5千万公吨的甲烷从此释放进入大气，相较而言，北极圈每年吸纳的二氧化碳则达4亿公吨。但是甲烷是一种很强的温室气体，在一百年的周期内，其比二氧化碳吸纳热量的能力要超过23倍，如果北极圈地区加快释放甲烷的速度，那么全球变暖将会以更快的速率进行。

　　麦圭尔说：“我们对甲烷还缺乏了解，和二氧化碳与大气的交换相比，甲烷向大气中的释放要显得更为不连续。因此重要的是对甲烷的活动机制保持关注，因为甲烷具有加速全球变暖的潜在可能性。”

　　然而关于北极圈系统对气候变化的影响仍然存在诸多不确定性。例如，全球变暖可能会使得植物具有更长的生长季，从而增加植物的光合作用，这也能从大气中吸收更多二氧化碳，不过，不断增加的干旱也可能会抵消并超过这种效应，另外，干旱还能够导致火灾盛行，释放更多的二氧化碳。

　　麦圭尔认为，只有专门的区域研究才能确定哪些地区在适应气候变化过程中更可能发生变化。他说：“如果北极圈的碳循环之于气候变化的反应实质上导致温室气体的释放，这可能就会危及我们着力控制碳循环的努力。”