古老苔蘚透露全球泥炭地分布趨勢 北方泥炭地南緣是碳匯向碳源轉(zhuǎn)變風(fēng)險(xiǎn)區(qū)

泥炭地是全球最大的天然陸地碳庫。盡管全球泥炭地的面積只占陸地表面的3%，但其存碳卻約占全球土壤碳的1/3，是減緩全球氣候變暖最有效的陸地生態(tài)系統(tǒng)。氣候變化會(huì)導(dǎo)致全球泥炭地?cái)U(kuò)張或收縮嗎？近日華東師大生命科學(xué)學(xué)院教授朱瑞良團(tuán)隊(duì)從泥炭蘚上發(fā)現(xiàn)了新證據(jù)，相關(guān)研究已在《全球變化生物學(xué)》以封面文章形式發(fā)表。

 

泥炭蘚是典型泥炭地的優(yōu)勢物種，具有獨(dú)特的固碳、儲(chǔ)碳、儲(chǔ)水和酸化能力，被譽(yù)為泥炭地“有效的生態(tài)系統(tǒng)工程師”，貢獻(xiàn)了高達(dá)50%的有機(jī)碳，主導(dǎo)著泥炭地生態(tài)系統(tǒng)的健康和發(fā)展。

 

從分類學(xué)上，泥炭蘚是一種非常獨(dú)特的物種，起源于古生代晚期二疊紀(jì)，距今2.95億至2.5億年前，一般生長在潮濕的山壁、森林、濕地和沼澤中。

 

聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署在2017年提出了全球泥炭地保護(hù)倡議，泥炭地主要分布在全球氣溫上升最快的北半球高緯度地區(qū)，氣候變暖導(dǎo)致的泥炭地植被變化將直接影響泥炭地的碳匯功能。

 

“一旦泥炭蘚在泥炭地中失去優(yōu)勢或消失，就會(huì)導(dǎo)致泥炭地蓄水能力的大幅下降、優(yōu)勢生物種類和組成的變化、好氧微生物種群急劇擴(kuò)張以及濕地植物凋落物加速分解，這都會(huì)加速二氧化碳和甲烷的釋放，并很可能引發(fā)火災(zāi)。”朱瑞良說，“泥炭地由原來的‘碳匯’向‘碳源’轉(zhuǎn)變，會(huì)引發(fā)一系列環(huán)境問題。”

 

因此，探究氣候變化下泥炭蘚全球分布變化的趨勢和程度可以為不同國家泥炭地的保護(hù)和管理策略的制定提供重要的科學(xué)依據(jù)，對助力我國碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)意義重大。

 

華東師大苔蘚植物研究團(tuán)隊(duì)基于長期泥炭蘚物種多樣性的調(diào)查，首次模擬了不同氣候情境下6種泥炭地優(yōu)勢泥炭蘚物種的全球分布，發(fā)現(xiàn)隨著全球變暖泥炭蘚潛在分布區(qū)呈向北移動(dòng)的趨勢，且移動(dòng)距離隨著溫室氣體排放的加劇而增加。

 

“我們的研究發(fā)現(xiàn)，北方高緯度泥炭地的泥炭蘚適宜分布區(qū)和物種豐富度將在未來30年至50年增加，北方高緯度泥炭地以南的泥炭蘚適宜分布區(qū)和物種豐富度則會(huì)大規(guī)模減少。”該論文第一作者馬曉英說，“全球變暖可能會(huì)加劇北半球高緯度泥炭地富營養(yǎng)沼澤物種的局部滅絕，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致北半球中低緯度和南半球泥炭蘚泥炭地本身的消亡。”

 

值得注意的是，隨著氣候變暖，和全球其他區(qū)域相比，包括我國東北泥炭地在內(nèi)的北方泥炭地南緣，將經(jīng)歷最大程度的泥炭蘚適宜分布區(qū)縮減及物種豐富度的下降，是全球泥炭地碳匯向碳源轉(zhuǎn)變的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，將成為未來研究氣候變暖對全球泥炭地碳通量影響的重點(diǎn)區(qū)域。