热带泥炭地干扰导致长期储存碳的逐步释放

具有重大气候作用的隐蔽沼泽

热带泥炭地表面看似普通湿地，但在泥泞的表层之下隐藏着积累了数千年的大量碳。本研究揭示了印度尼西亚对这些泥炭地进行排水与焚烧等人为活动，如何把它们从宁静的碳储库变成强大的碳源，进而影响全球气候。

林地表下的古老碳

泥炭地形成于积水条件抑制植物残体分解，部分腐化的物质逐层堆积。在热带地区，这些泥炭穹丘自文明出现之前就开始储碳。作者聚焦于印度尼西亚中加里曼丹三个相邻的泥炭地：一个仍然积水并有森林覆盖，一个通过运河排水但仍保留树木，另一个既被排水又反复燃烧。由于这几处地点在地质和历史上相似，泥炭差异可以揭示扰动如何改变储存碳的命运。

追踪碳随时间的变化

为了追溯被释放碳最初被封存的年代，研究团队使用放射性碳对泥炭样本和地下水中的溶解有机碳进行定年。研究不是仅按深度衡量，而是将泥炭储量按年龄表示，这使他们能够看到特定年代层丢失了多少碳。在未受扰动的森林中，泥炭层从地表向下保持厚实且富含碳。而在被排水的森林中，上部约45厘米的泥炭——其年代约为一千年——已经失去了相当大的一部分碳。

排水与火灾的双重打击

降低地下水位会使泥炭暴露在空气中，促使微生物将长期存储的碳转化为二氧化碳。在运河开挖后的18年间，仅排水就释放了约每平方米5至11千克的碳，其中大部分碳的年代为几个世纪到数千年不等。泥炭下沉了近10到20厘米，土壤呼吸和河流输出的测量表明，排水早期的损失速率可能比近期观测的通量更高。火灾则带来了更剧烈的冲击。在被烧毁的地点，1997年至2014年间反复的火灾从上半米泥炭中移除了大约每平方米23至32千克碳，相当于燃烧了约3,000年间积累的物质。

火后缓慢释放的遗留效应

火灾并非简单地去除表层就结束。通过剥离表层泥炭，火灾暴露出长期被水保护的更深更古老的物质。研究的热学测试显示，这些暴露的古老泥炭仍含有令人意外的大量易分解有机物，使其易于持续分解。被烧地点采集的地下水中含有可达4,000年年代的溶解碳，清楚地表明不仅有烟尘，深色富碳的水也在转移古老碳。即便在最后一次火灾多年之后，被烧毁的泥炭地仍以与其他受扰地区相似的速率排放二氧化碳，表明其深层储备仍在以缓慢但持续的方式释放。

影响远超单一沼泽的后果

通过将年代剖面与印度尼西亚范围内被排水和受火灾破坏泥炭地的已知面积结合，作者估算在1996年至2014年间释放了0.81至3.70十亿吨（0.81–3.70 Gt）泥炭碳。排水约占这一损失的一半，火灾占其余部分。除过去的排放外，受扰地区古老泥炭的持续分解每年可能还向大气额外释放0.03至0.08十亿吨碳，相当于当前全球陆地碳汇的一个显著份额。对普通读者而言，结论十分明确：当热带泥炭地被排水或焚烧时，它们不会迅速恢复。相反，耗费千年储存下来的碳可能在几十年内丧失，因此保护和谨慎恢复这些宁静的湿地是管理地球气候的重要组成部分。

引用: Koarashi, J., Itoh, M., Atarashi-Andoh, M. et al. Progressive release of long-stored carbon from tropical peatland disturbances. Nat Commun 17, 4369 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-72890-y

关键词: 热带泥炭地, 碳排放, 泥炭火灾, 土地利用变化, 气候影响