追踪全新世泥炭地面积变化，洞察气候和碳循环

泥炭地是世界上最大的陆地碳库，在全球碳循环中发挥着关键作用，它们在水浸、低氧环境中封存了大量的碳。一项新的研究探讨了全新世全球泥炭地面积的时空分布，为了解过去11,000年泥炭地的发展和动态提供了宝贵的见解。

泥炭地在全球碳循环中的重要性

泥炭地通常被认为是地球的“碳汇”，是陆地生态系统的重要组成部分，虽然它们只覆盖了全球不到3%的陆地面积，但其碳储存能力却非常巨大（约600PgC）。此外，泥炭地是甲烷的重要来源，北部高纬度和热带泥炭地的甲烷排放量分别占全球CH₄排放量的约40%和约60%。这些湿地不仅在缓解气候变化方面发挥着至关重要的作用，而且还具有重要的生态功能，例如调节水质、增强生物多样性和支持当地生计。了解泥炭地如何随时间演变对于评估其作为气候变化缓解工具的未来潜力非常重要。

全新世是一个跨越过去11,000年的地质时代，标志着一个重大气候和环境变化的时期，这个时代见证了上一个冰河时代的结束和现代气候条件的建立，这对全球泥炭地的分布和动态产生了深远的影响。

早前，一项研究探讨了全新世期间大陆和北极地区泥炭地的形成，他们利用花粉记录发现了泥炭地形成的最初迹象，由于气温较低和冻土动态，北极地区的泥炭地形成相对较晚。而温带地区由于降水增加和气温升高，泥炭地形成较早。这项研究强调，虽然泥炭地可以充当碳汇，但如果受到冻土融化或干旱等因素的干扰，它们也有可能成为碳源，这一发现在今天具有重要意义，因为全球变暖威胁着北极泥炭地的稳定性，而泥炭地可能会将储存的碳释放到大气中。

东芬兰大学讨论了上一次冰期（13万年前至今）泥炭地的建立和碳储量，编制了一个全面的全球数据库来研究泥炭地动态。研究发现，上一次冰河时代后，北纬地区的泥炭地显著扩张，导致大气中碳含量下降。研究发现，泥炭地作为碳汇的作用，指出这些生态系统目前储存了全球约30%的陆地碳，证实了全新世早期标志着泥炭地快速增长的时期，这有助于在冰期后变暖阶段稳定全球碳水平。

对全新世泥炭地碳积累的气候梯度驱动因素研究中，埃克塞特大学引导的一项研究表明，气候是碳积累的主要驱动因素，但植被演替也发挥了重要作用。该研究还强调，全新世较暖时期泥炭堆积增加，而较冷时期则减少。连续植被变化（如泥炭藓占主导地位）对于维持泥炭地的长期碳封存至关重要。

新的研究发现

中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈与环境协同演化国家重点实验室引导的一项新的研究，为了更稳健地重建泥炭地的空间分布，整理了4700个全新世时期的基底泥炭地数据和669个具有基底和末期年代的泥炭藓花粉数据。利用泥炭数据的缓冲区分析和反距离加权插值方法，重建了全新世期间每1000年全球泥炭地面积的时空变化。

研究发现，泥炭地在全新世早期（约11,700至8,000年前）经历了大幅扩张，尤其是在北美、欧洲和西西伯利亚等地区，其原因是气温上升和和湿度增加，这些地区越来越适合泥炭地的形成。

虽然有些地区在整个全新世期间泥炭地持续增长，但在一些温带地区在后期由于气候更冷、更干燥而出现泥炭地萎缩。另一方面，热带和亚热带地区由于高温和蒸发率高，不利于泥炭地的形成，也限制了泥炭的积累。

研究通过利用泥炭数据的缓冲区分析和反距离加权插值方法计算，泥炭地面积在距今12,000至6,000年前从218万平方公里(Mkm²)增加到403万平方公里(kaBP)，而在距今6000年，泥炭地面积稳步缓慢增加达到415万平方公​​里，形成了现代全球泥炭地格局。

该研究对分析全新世全球/区域陆地碳循环和气候变化，特别是泥炭地甲烷排放模拟具有重要意义。

思考

泥炭地对未来气候变化的恢复力如何，特别是在全球变暖和极端天气事件频率增加的背景下？不同类型的泥炭地中驱动甲烷排放的具体机制是什么，这些机制如何随着气候变化而变化？泥炭地中的生物多样性如何促进其碳储存能力，生物多样性的变化如何影响这一功能？

参考文献：Hui Liu, Haibin Wu, Wenchao Zhang, Jie Yu, Junyan Geng, Xiuqin Le & Yanyan Yu ，Spatiotemporal distribution of global peatland area during the Holocene.  Scientific Data volume 12, Article number: 37 (2025) ，doi.s41597-024-04339-0

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