古老苔蘚透露全球泥炭地分布趨勢(shì) 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(kù)。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(shì)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(zhǎng)在潮濕的山壁、森林、濕地和沼澤中。

 

聯(lián)合國(guó)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(shì)或消失，就會(huì)導(dǎo)致泥炭地蓄水能力的大幅下降、優(yōu)勢(shì)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(shì)和程度可以為不同國(guó)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(duì)助力我國(guó)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(zhǎng)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(shì)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(shì)，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(yíng)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(guó)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(duì)全球泥炭地碳通量影響的重點(diǎn)區(qū)域。