研究发现西藏永久冻土的氧化亚氮或与全球变暖有关

一项新研究发现，解冻的西藏永久冻土（如图所示）释放了大量的氧化亚氮，一种温室气体和消耗臭氧层的化合物。

   冻土是在寒冷地区常年发现的冻土层，在融化过程中释放出温室气体的二氧化碳和甲烷。随着全球气候的变化，这个问题变得更加普遍。然而，多年来，冻土研究人员经常忽视一氧化二氮的排放，其加热能力是二氧化碳的300倍。目前，一项新的研究估计，青藏高原冻土融化多年的地区释放了大量的N2O，相当于已知最大陆气体来源（环境）的排放率。

   N2O以微笑而闻名，它不仅能有效地吸收热量，而且是平流层中消耗臭氧层的主要物质。这些气体主要由土壤或海水中的细菌和真菌将硝酸盐和氨转化为N2O形成。尽管冻土多年来以冷冻植物和动物的形式储存了大量的有机氮，但科学家们认为，寒冷的温度阻止了大多数有机氮分解成硝酸盐和氨，这些氮是N2O产生的燃料。中国科学院植物研究所全球变化生态学家杨元和（音译）说，事实上，生长在冻土上的植物贪婪地争夺寒冷土壤中产生的少量营养物质。

   一些研究表明，解冻永久冻土可能会释放大量N2O形式的氮。然而，这些研究多年来一直集中在所谓的低地冻土生态系统上，这些生态系统在解冻后经常被淹没，从而减缓了N2O的产生。多年来，高原冻土覆盖全球近100万平方公里，而且更干燥，其融化可能是N2O排放的重要来源。杨和他的同事决定在青藏高原直接测量这些排放物。

   这个团队徒步前往一个长满草的山区，那里有一条大沟壑。由于冻土多年的变暖，沟壑已经腐蚀和坍塌了20多年。研究人员将未受干扰的对比点与沟壑中的几个解冻斑块进行了比较。

   考虑到硝酸盐的供应可能会促进N2O的产生，研究人员在每个取样点都测量了这两种化合物。最近解冻暴露的场地土壤硝酸盐水平最高，科学家每天测量的N2O排放量为3.1毫克/平方米，是场地的100倍以上。杨说：“这与热带森林土壤中氧化亚氮的流量相匹配，这是陆地上氧化亚氮的最大来源。他计算出，新解冻沟壑释放的N2O全球变暖潜力很大，几乎相当于同一地点甲烷全球变暖潜力的60%。

   杨的研究小组还跟踪了控制N2O形成的三种微生物基因的丰富性。统计分析表明，环境因素和基因频率的综合效应解释了沿谷物的N2O排放模式。杨解释说，新加热和暴露的土壤具有理想的水条件，适合生产N2O的微生物，没有植物覆盖来竞争硝酸盐。

   这是第一次将硝酸盐的释放和微生物基因的变化与氧化亚氮通量的增加联系起来的现场实验。

   随着地球变暖，越来越多的高原永久冻土将融化。根据研究结果，更多的氧化亚氮将从高地多年的冻土释放到大气中，并成为对气候变化的积极反馈。