峡湾面积小数量少是重要的碳库

如果您担心人为引起的气候变化加剧，请考虑在这个感恩的季节将峡湾添加到您的感谢名单中。

峡湾是由冰川雕刻而成的又长又深的海洋臂膀，周围环绕着令人叹为观止的悬崖。峡湾不仅仅是地球上一张漂亮的脸蛋，它仅占海洋表面积的 0.1%，却储存了海洋中储存的碳量的 11-12%。换句话说，它们在间冰期储存了 1800 万吨碳，就像我们现在所处的那样，尽管它们占据的空间相当于橙子上的一点皮。

USF 海洋科学学院地质海洋学教授兼古气候专家 Brad Rosenheim 说：“峡湾从大气中吸取大量碳并将其储存在泥浆中的能力远远超过它们的重量，”他解释说，科学家们最近才知道这个小而强大的角色。

2015 年，佛罗里达大学的海洋地球化学家兼教授 Thomas Bianchi 与他当时的研究生 Richard Smith(现供职于 Global Aquatic Research LLC)开创了一项自然地球科学研究，首次让科学家们看到了他说，峡湾在全球碳储存中发挥着重要作用。

但没有什么是永远不变的。在 Bianchi 的开创性研究之后，一个棘手的问题变成了海洋科学家多年来无法解决的问题：

峡湾是源源不断的碳储存礼物，还是它们将富含碳的沉积物暂时储存在腹部深处的能力?在下一个冰河时期，随着冰的回归和水的消退，当它再次暴露在氧气中时，那个被锁起来的碳仓库会发生什么?

罗森海姆说，要回答这个问题，就需要了解峡湾沉积物中的碳与埋藏在其他海洋储层中的碳相比有何反应性，例如远离海岸的海洋中部底部。事实证明，Rosenheim 开发的一种独特仪器，即 Ramped Pyrox C-14 System，他亲切地称之为“污垢燃烧器”，有助于解开这个谜团。

最近发表在《科学进展》杂志上的这项工作揭示了峡湾在全球碳循环中的作用的新认识。底线：它们既是碳汇又是碳源。

Venturelli 现在是科罗拉多矿业学院的助理教授，曾是 Brad Rosenheim 实验室的学生，并帮助处理了崔兴干的一些样本，用于科学进展研究。图片来源：南佛罗里达大学

这项研究由 Rosenheim 和 Bianchi 作为合著者，由现任中国上海交通大学教授的 Xingqian Cui 领导。几年前，崔在佛罗里达大学攻读博士学位时曾拜访过罗森海姆的实验室，师从比安奇。

“在这项研究中，我们表明埋藏在峡湾中的碳比全球沉积物中的碳更热不稳定，”崔说。

该团队从全球 25 个峡湾收集沉积物样本，将它们放入罗森海姆的泥土燃烧器中，逐渐升高温度，记录有机物分解的时间和速度，并将其转化为“反应能量”当量。简而言之，峡湾沉积物具有很强的反应性。

这种反应意味着峡湾储存碳的摇滚明星能力是暂时的，而不是永久的。峡湾在间冰期是碳汇，在冰期成为碳源。

类似于您家中的恒温器，峡湾有助于调节温度。崔说，它们通过向大气中添加大约百万分之 50 的二氧化碳来抵消地球在冰川期的冷却。

罗森海姆说，这项工作的一个关键收获是需要关注碳循环系统的这些较小部分，例如红树林，它们也储存了大量碳。

“峡湾占据的空间很小，但它们在调节从冰期到间冰期的温度波动方面发挥着重要作用，”罗森海姆说。“人为造成的地球变暖中断了自然冰期-间冰期循环的心跳，因此我们对峡湾和其他碳储存热点的理解变得至关重要。”

很长一段时间，峡湾被忽视仅仅是因为它们相对于广阔海盆的大小，他说——这再次证明了大小并不重要。