我国科学家发现多年冻土融化过程存在天然碳储存机制

传统观点普遍认为，多年冻土融化会释放大量储存已久的老碳，通过河流进入大气并形成二氧化碳排放，从而进一步加剧全球变暖。然而，根据我国科学家的一项最新研究，这一过程可能并非单向的碳释放。
该成果于6月18日在国际学术期刊《自然》正式发表。

核心发现：天然风化作用形成碳库

研究团队指出，多年冻土融化虽然会导致河流释放更多二氧化碳，但同时也会显著加速岩石的自然风化过程。这种风化作用能从大气中吸收相当一部分二氧化碳，从而形成一个此前被科学界普遍忽视的天然碳储存库。

对气候模型的影响

这一发现意味着，在评估多年冻土区未来碳排放对全球变暖的贡献时，需要将上述碳汇效应纳入考量。业内人士认为，这有助于更准确地预测全球变暖的演化路径，并为碳循环模型的修正提供关键科学依据。

“多年冻土融化虽然会让河流释放更多二氧化碳，但同时也会加速岩石的自然风化过程，这种风化能吸收一部分二氧化碳，形成一个以前被忽视的天然碳储存库。”——研究核心结论

术语解读：岩石风化与碳吸收

所谓岩石风化，指岩石在地表环境下通过物理、化学作用发生破碎与成分变化的过程。其中化学风化能够消耗大气中的二氧化碳，并将碳以碳酸盐矿物的形式固定在陆地上。这种机制相当于在冻土释放碳的同时，开启了一道“天然吸碳阀门”。

该项研究填补了多年冻土碳循环研究中的一个重要空白。未来，科学家可能需要重新评估高纬度及高海拔冻土区的碳收支平衡，以及其对全球气候变化的反馈强度。

青藏高原冻土融化研究：岩石风化可抵消河流二氧化碳排放35%至77%

北京师范大学与中国科学院青藏高原研究所联合完成的一项研究显示，在青藏高原多年冻土区，岩石风化过程能够抵消河流二氧化碳排放量的35%至77%，部分区域甚至可实现净碳汇。该研究覆盖约78万平方公里、海拔纵跨1650米至4820米的8条主要河流50个河段。

研究方法与基础数据

研究团队通过河流二氧化碳排放通量观测、同位素分析以及水化学特征分析等手段，系统调查了50个河段，定量评估了多年冻土退化对区域碳循环的影响。数据显示，在连续多年冻土区，岩石风化抵消碳排放的比例仅为15%；而在岛状多年冻土区，碳吸收量已超过碳排放量，使系统由碳源转变为净碳汇。

冻土退化的固碳机制

研究发现，气候变暖导致多年冻土退化，不仅释放了封存的有机碳，同时也将大量活性矿物暴露出来，显著增强了水岩相互作用——即水与岩石之间的化学和物理作用过程。这一过程能将水体中的二氧化碳转化为溶解无机碳（溶解在水中的无机碳化合物，如碳酸氢根离子等），实现地质尺度的碳封存，从而有效减少河流向大气的净碳排放。

矿物学依赖性差异

研究指出，地质碳汇效应具有强烈的矿物学依赖性。在青藏高原大部分以碳酸盐和硅酸盐为主的区域，风化作用是固碳；但在硫化物富集区，风化反而成为新的碳排放源。这一发现揭示了岩性差异对碳循环的关键影响。

模型完善与专家观点

专家表示，当前主流气候模型普遍忽略岩石风化等地质过程的动态响应机制。此项研究将地质碳循环与生物碳循环纳入统一框架开展耦合分析，完善了全球碳循环理论体系。未来气候评估需全面考量生物碳循环与地质碳循环的耦合效应，以提高对多年冻土融化净气候反馈的预测能力。

减排根本路径

研究同时强调，尽管多年冻土退化可在区域尺度上增强岩石风化碳汇，但这一自然过程的碳吸收能力远不足以抵消人为碳排放，控制变暖的根本途径仍是持续大幅度减排。