化石燃料排放,有机碳和阿拉斯加的冰川

分析确定了yukon河的旧碳

美国地质调查局的科学家道格·哈姆、保罗·舒斯特尔和凯西·凯尔西收集古尔卡纳冰川的融化水样本。最近的分析结果证实了育空河中的古老碳元素,但也表明化学物质的来源并非来自冰川中储存的古代植物,而是来自大气沉积的化石燃料。这为解释高纬度地区的碳源和汇以及北极河流输出的旧有机碳的明显来源增加了新的复杂性。

在研究气候变化并试图破解碳循环之谜的同时,研究人员一直在研究流入北冰洋的碳的来源和数量。在阿拉斯加的冰川上已经发现了有机碳,当有机物和来自大气的其他物质沉积在冰川表面时,雪和冰融化得更快。

一个新的研究得出的结论是,化石燃料的排放很可能是阿拉斯加冰川上大量有机碳的来源。

含有有机碳的化石燃料排放可以加速冰川熔化时涂在冰川表面上的熔体速度。另外,与这些沉积物相关的有机分子可以在河流和流中运输,影响下游水生生态系统。对冰川中有机碳的来源和年龄的知识使得更好地了解这些和其他影响。

先前的研究表明,阿拉斯加冰川中有机碳的主要来源是早在一万年前就被冰川侵占的森林和泥炭地。虽然古老的土壤和植物物质仍然可能是冰川有机碳的来源,但新的研究表明,人类创造的或人为的来源也很重要。

“我们知道阿拉斯加的冰川中存在的有机碳是旧的,但识别这种材料的来源由于缺乏化学数据而困难,”Usgs Scientics George Aiken说。

从地质学的角度来说,大量燃烧化石燃料是一种相对现代的做法,但燃料本身以及由此产生的碳排放由来已久。这是因为燃料是由数百万年前的植物和微生物形成的。

艾肯继续说:“现在我们知道,与这些和其他冰川有关的大量古代有机物质都是人类活动造成的。”

为什么要研究碳水平?

当来自大气的有机物和其他材料沉积在冰川表面上时,可以反射较少的阳光,因此,吸收更多的辐射和热量。在雪地和冰面上使这些材料导致它们融化得更快。

另一个问题是对生态系统和物种栖息地的影响。例如,出口到沿海地区的有机物是水生细菌,浮游植物和小放牧浮游动物的潜在营养素或食物来源。气候变暖或其他因素可能会改变这些生物体可用的有机碳的量和质量。这些水生生物也是所有水生社区的食物网的基础。

美国地质勘探局的科学家罗布·斯特里格尔说:“当我们试图理解气候变化并破解碳循环之谜时,我们需要确保我们使用的是所有正确的部件。”“作为这个谜题的一部分,我们正在研究流入北冰洋的碳的来源和数量。全面了解这一情况,才能做出最明智的决定来保护我们的环境。”

“北极是特别兴趣的,因为那里发生了什么,如广泛的冰川融化,对世界其他地方产生了影响,”持续的Striegl。“冰川环境,特别是北极高纬度的环境,也是气候变暖最敏感的。”

熔化水流从Gulkana冰川,阿拉斯加

熔化水流从Gulkana冰川,阿拉斯加排出。Yukon River的USGS研究具有确定河流运输的有机碳的源头和命运,并最终成为北冰洋。

在冰川中了解碳的新扭曲

艾肯说:“我们的新论文首次描述了与阿拉斯加沿海和怀俄明州的冰川和冰川融水有关的溶解有机物的详细化学成分。”

“这项研究增加了先前的谅解,表明存在需要考虑的另一个有机碳来源,”Striegl说。

这项研究发表在《自然地球科学》杂志上,是由阿拉斯加东南大学、斯基德韦海洋研究所、伍兹霍尔研究中心和美国地质调查局牵头的许多机构共同努力的结果。

USGS Science的作用

美国地质勘探局与大学研究人员合作进行的早期研究发现,育空河中存在古老的有机碳,并将其追溯至冰川融水。为了进一步分析,美国地质勘探局的科学家们继续他们的合作,从阿拉斯加东南部的门登霍尔冰川和赫伯特冰川采集融水样本。这些样本随后在美国地质调查局和大学实验室进行分析,以得出这项新研究中概述的结论。

“这真的是一种合作努力,采取许多科学家的专业知识,将故事放在碳源上,”Striegl说。“育空盆地中USGS的原始工作有助于形成问题,实验室结果有助于回答问题;但从其他几个组织采用专门的仪器和科学专业知识来确定最终答案。“

用于年龄约会和其他地点的冰川有机碳的其他化学表征的另外的样品来自阿拉斯加的Gulkana冰川,并从Wyoming的弗里蒙特冰川。

水生碳的大图景

USGS具有确定在整个国家的沿海地区和海洋运输的有机和无机碳的来源和命运的长期目标。对Yukon和其他北极河流的USGS研究特别集中在气候变暖对从多发性近冻到沿海地区和北冰洋调动古代碳的影响。USGS参与了北极伟大的河流天文台项目,这是研究六大河流的国际努力,包括育空,流入北冰洋。

图片:USGS.

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