北极正在迅速变暖，预计气温的上升幅度比世界上任何地方都要大。北极地区在气候变化方面尤为重要，因为永久冻土层储存了大量的地球土壤碳(C)和氮(N)。北极土壤变暖和永久冻土层解冻对全球气候会产生重大影响，因为大量的C和N物质会以温室气体二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化氮(氮氧化物)的形式释放到大气中。这些温室气体的释放反过来又有可能进一步加剧气候变暖。气候变暖对CO2和CH4释放的影响是目前在北极进行的众多研究中的一个热门话题。然而，东芬兰大学环境与生物科学系生物地球化学研究小组之前的研究表明，北极土壤是强温室气体N2O的一个相关来源——在气候变暖中，它比二氧化碳强近300倍。
博科园-科学科普：这一发现的相关性，以及在变暖的北极释放的更大的N2O，正在被同一研究小组的研究人员所讨论。这些研究结果最近发表在《全球变化生物学》上。这项研究提供了第一个基于实地的证据，证明北极的N2O排放量在北极变暖时增加，这阻碍了植物的生长，在控制北极的温室气体交换中起着重要作用。除了N2O的排放增加外，作者还观察到仅仅轻微的气温升高就会导致CO2和CH4的季节性释放显著增加，并通过详细的土壤和植被测量深入探究了观察到的变化背后的原因。从本研究的主要结论之一，与潜在的深远影响,甚至是轻微的空气变暖不到1°C是引发温室气体生产深度：增强输入土壤表面的不稳定的有机物质,运输通过浸出更深的土壤层，极大地影响北极温室气体生物地球化学。
MODIS的北极图像拼接，图片：NASA
由于浸出过程和北极N2O排放还没有很好地纳入北极生物地球化学气候模型，它们对未来的研究提出了挑战。瑞典隆德大学(Lund University)的一项全面综述研究显示，北极气候变化的研究依赖于过于稀缺的实地测量和样本，充其量也只是零星的样本。研究人员对数千项科学研究进行了研究，发现大约30%的被引用的研究集中在广阔的北极地区的两个研究站。据估计北极的变暖速度几乎是全球平均水平的两倍，该地区与气候变化有关的变化包括冰盖融化导致的海平面上升、对当地社区生计的负面影响、生态系统的破坏以及对全球气候模式的潜在影响。另一个主要的问题是，被称为永久冻土层的北极土地和土壤中储存了大量的碳。
因此，永久冻土层的融化可能引发温室气体的大量释放，从而进一步加速气候变化。研究表明，目前对整个北极地区的土壤碳储存能力的地理范围了解得还不够全面。这意味着我们在预测土壤碳的实际储存量以及在气候变化下这个碳库将会发生什么方面可能会犯错误。在北极变暖的问题上，研究人员发现到目前为止，科学界对缓慢变暖地区的关注不成比例，这意味着未来气温变化的影响可能被低估了。梅特卡夫博士说：我们当然已经按照其中的一些预测采取了行动，当然还可以做更多的事情，然而考虑到潜在的预测是建立在北极生态系统模式和过程的不完整的基础上的，人们担心的是它们是否是正确的行动。
与此同时，相对较冷、较迅速变暖的地点被证明采样不足、被引用较少，特别是在与微生物相关的研究中。采样和引用较少的地区主要分布在加拿大高北极群岛和俄罗斯的北极海岸线;这些地区构成了北极无冰陆地面积的很大一部分。作为第一步，这项研究给我们提供了一份我们知识不足的领域的地图。下一步可能是进行更广泛的环境调查，然后将结果与其他更好的研究领域进行比较。科学团体也可以做得更好，更彻底，这样一来，来自相当好的采样区域的数据就会被使用并被引用，而事实并非总是如此。
博科园-科学科普｜参考期刊文献 :《Global Change Biology》,《Nature Ecology & Evolution》｜研究/来自：东芬兰大学，隆德大学
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