我們大多數人都知道大氣中儲存著大量的碳,但在我們的腳下,地球的土壤所含的二氧化碳是地球的近三倍,每年吸收的二氧化碳大約佔人類排放總量的四分之一。
如果全球變暖2攝氏度或更多,我們就有可能把這個至關重要的碳匯變成碳噴口。
更新後的土壤碳循環模型發現,這樣的變暖可能會釋放2300億噸二氧化碳,誤差為500億噸。而這只是來自土壤表層的數據,其中的碳含量與我們的大氣大致相當。
這個數字略低於中國自1900年以來的排放量,略低於美國自同一年以來排放量的兩倍。
起初,將模型限制在如此淺的深度可能聽起來有些疏忽,但通過限制測量,科學家們已經使模擬土壤更替的變化變得更容易了。這也有助於將其他類似模型產生的不確定性減半。
全球系統研究所的氣候科學家彼得·考克斯說:「我們減少了應對氣候變化的不確定性,這對於精確計算全球碳預算和成功實現《巴黎協定》的目標至關重要。」
雖然已知溫度升高會增加分解,縮短碳在土壤中的停留時間,但這個系統對溫度變化有多敏感仍不清楚。
事實上,土壤對我們迅速變化的世界的反應方式是我們當前氣候模型中最大的不確定性之一。儘管這項新研究並不是最壞的預測,但它仍然不是好消息。
「我們的研究排除了最極端的預測——但是儘管如此,還是表明了僅僅2攝氏度的變暖就會導致大量的土壤碳流失,而且這還不包括深層凍土的碳流失,」埃克塞特大學的氣候模擬專家Sarah Chadburn說。
它也不包括其他溫室氣體,比如甲烷,甲烷也儲存在土壤中,作為全球變暖的力量比二氧化碳大很多倍。
當然,並不是所有的土壤都含有相同數量的碳,雖然世界上有些地方有增加土壤吸收的潛力,但其他地方就沒那麼幸運了。
大多數土壤碳儲存在泥炭地或永久凍土層中,不幸的是,這些常見的北極棲息地正處於全球變暖的前沿。
如今,隨著永久凍土正在迅速崩塌,科學家們擔心我們很快就會達到一個臨界點,即大量儲存的碳會引發更多的融化,並以失控的速度增加排放。
例如,最近的研究發現,隨著永久凍土的融化,不斷上升的溫度刺激了植物的生長,而這些蔓延的根為永久凍土的進一步融化「準備」了條件。
在如此複雜的系統中,這樣微小的相互作用很容易被忽視,但它們可能會破壞我們當前的氣候目標。
「如果要實現巴黎協議的目標,就必須理解和量化氣候-碳循環的反饋,」新模型的研究人員寫道。
「土壤碳的變化代表了一個特別大的不確定性,有可能顯著減少碳預算,以穩定全球變暖2攝氏度的氣候。」
地球土壤中的碳已經積累了幾千年。如果我們把它弄丟了,我們可能就再也拿不回來了。
我們現在對此所做的將決定我們的未來。