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沉睡在沙漠的碳

2015/7/31 — 17:19

ale / flickr

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人類活動不斷排放碳,致使地球氣溫升不停,就連地球之肺亞馬遜雨林的吸碳能力也開始飽和;去年在西伯利亞出現的神秘地洞,亦已經警示我們,地下封存的碳也會隨時因暖化衝土而出,加劇氣候問題。

中國最新的研究指,世界各地的沙漠地下含水層 (aquifer) 有機會封存大量的碳,希望各國保護沙漠地區,避免企業肆意開採地下能源。另一方面,多在沙漠地區耕種,或許緩減大氣過多碳的問題。

一直以來,我們都忽視了沙漠地區的地下碳庫 (carbon sink ,又稱碳匯 ) ,中國科學院新疆生態與地理所的研究團隊就從新疆塔里木盆地的地下含水層抽取地下水、由冰川融冰流進盆地的水以及當地農民用以灌溉的河水,分析三者的碳含量並追溯碳融入水中的年代。

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團隊指,過去八千年,碳融入水中的比率上升了超過 12 倍。而塔里木盆地附近的地下碳量則在二千年前開始加速增長。當時,商業和農業因絲綢之路開通變得蓬勃。

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如何存碳?

此前,科學界則檢測過沙漠的沙有否因人類活動儲存到碳,但徒勞無功。原因是這些碳經已融入水進入地下含水層。

這一切源於人類在沙地中種植農作物。植物會吸收二氧化碳 (CO2) 進行光合作用,並有部份進入沙土中,而沙中的微生物亦會排出大量的碳以分解養份。

在正常情況下, CO2 會再度釋放至大氣之中。然而,在沙漠地區耕作需大量水灌溉,以對抗因蒸發造成的土壤高鹽性,CO2 也會因此融入水中並進入地下含水層——它通常是個封閉的系統,碳一進入就難以逃出。

澳洲的學者 Pep Canadell 表示機制可行,但他質疑沙漠未必如研究所言影響這麼大,而且,現階段只發現新疆有這種情況,其他的沙漠亦需極大量的灌溉才有可能出現相似的碳庫,相信要更多研究才能確定機制。

據主導研究的李彥,全球有 5-10% 的沙漠地區有農業活動,假如機制真的存在於其他地區,估計約有 1 兆 (1012) 公噸碳被封存,比地球上所有植物所吸收的碳還要多四分之一。而沙土的 pH 值則會影響吸碳能力,愈鹼的就會吸得愈多。

有關碳庫

碳庫是能夠無限期累積及儲存碳的「倉庫」,作為減低溫室氣體增加的緩衝區,樹林、土壤、海水、凍土等均是天然碳庫的例子。不過,天然碳庫近年已逐漸飽和,更有釋放當中碳的危機。

有關塔里木盆地

塔里木盆地曾發掘到土墓、木乃伊、陶瓷和其他藝術作品,亦曾發現過漢晉至南北朝年代的佛教遺址,近年更被認為含有儲量豐富的石油和天然氣。

來源:
New Scientist, Humans accidentally created hidden carbon sink in the desert, 29 July 2015

報告:
Li, Y., Wang, Y.G. & et al. (2015). Hidden carbon sink beneath desert. Geophysical Research Letters, published online 28 July 2015. DOI:10.1002/2015GL064222

文/ac

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