湿地中的树木释放的甲烷比研究人员想象的要多

历史上，亚马逊的茂密绿色一直是地球上最大的碳汇，尽管今年早些时候这个临界点也被突破了。但过去几年的新一轮研究，包括最近发表在《皇家学会哲学学报 A》上的一项新研究，促使我们重新思考树木的甲烷排放如何融入碳循环。

该研究的作者在先前的研究基础上进行了探索，将其称为“新全球碳循环的前沿”，证明了树干甲烷排放量有多么巨大。

湿地已被确定为地球上甲烷产量最高的地区之一。这是因为被洪水淹没的土壤条件导致氧气耗尽，导致有机物腐烂并释放甲烷。然而，研究发现的证据表明，即使是在河流和溪流沿岸繁茂的河岸树木，随着地下水位下降似乎也变得干涸，但仍在释放大量甲烷。

“我们发现，即使有些地区没有被水覆盖，但地下水位相对较高，这个过程仍会继续下去，”瑞典林雪平大学副教授、论文共同作者亚历克斯·恩里奇-普拉斯特说。

土壤中产生的甲烷从根部一直向上输送，而不是在土壤中被氧化。然后它从茎部表面排放到大气中。

随着技术创新的发展，研究人员能够更快更准确地测量甲烷，而不再局限于更容易分析的平面。跟踪树根曲线的能力表明，甲烷通过根系向上流动，并通过树顶排出，而不仅仅是从土壤或水的表面释放出来。

当研究人员将他们的研究结果扩大到亚马逊地区总排放量时，这个数字令人震惊。研究人员估计，除了被淹没的树木排放的 1270 万至 2110 万吨甲烷外，这些干涸的河岸树木每年可能贡献 220 万至 360 万吨甲烷。

恩里奇-普拉斯特表示，了解地下水位深度（而不仅仅是洪水）会影响排放，是完善当前碳循环模型的关键。正如研究结论所示，考虑“树木介导的来源”对于估算全球排放量至关重要。为了正确理解如何控制温室气体的影响，我们需要知道那里到底有什么。

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但事情远不止于此。在澳大利亚，南十字星大学的生物地球化学博士后研究员 Luke Jeffery 发现，纸皮树的树皮中生活着大量细菌，它们会吞噬树木产生的甲烷。这些小帮手很可能是随着时间的推移在这些富含甲烷的环境中进化而来的，因为它们会激活甲烷氧化，使树木排放的甲烷量达到 40%。

杰弗里说，纸皮树非常独特。“它们的树皮非常厚，海绵状，但又有多层。你几乎可以像剥纸一样剥掉它，”杰弗里说。“我们知道这些树会排放大量甲烷，而且它们会通过树皮排放甲烷。而且由于这种树皮如此独特，它就成为微生物可能生存的完美栖息地，因为树皮阴暗潮湿，而且富含甲烷。”

研究团队采集树皮样本，将其放入密封瓶中，并注入甲烷，以测量甲烷随时间推移的消耗情况。经过 DNA 提取和测序，结果证实了一项突破：甲烷营养菌（消耗甲烷的细菌）正在发挥作用。

现在，杰弗里继续在湿地森林以外的其他地方寻找，以了解这些微生物究竟存在于何处以及它们是否存在于树木的其他部位。他的研究为甲烷之谜提供了另一个基本线索。

“这几乎颠覆了这项研究的很多内容。我们只是从单一角度将树木视为新的甲烷来源，但我们也发现树木有助于创造消耗甲烷的栖息地的证据，”杰弗里说。“因此，这在某种程度上增强了树木的价值，我们知道树木可以吸收二氧化碳，这是我们面临的温室气体问题，但如果树木也有助于减少甲烷排放，那将是极好的消息。”

Enrich-Past 称，这种消耗机制也存在于土壤和湖泊中。湖泊表面的一层薄薄的细菌也能阻止甲烷排放到湖面。

“树木的原理大致相同，只是我们对此知之甚少。这取决于植物的种类吗？植物的年龄、年龄或高度是否会影响细菌的多样性？”恩里奇-普拉斯特说。“我们不知道，但这是一个值得探索的广阔未来。”