F-Focus của Mati Kose / shutterstock

Đất than bùn chỉ chiếm một vài phần trăm diện tích đất toàn cầu nhưng chúng lưu trữ gần một phần tư tổng lượng carbon trong đất và do đó đóng một vai trò quan trọng trong việc điều hòa khí hậu. Các đồng nghiệp của tôi và tôi vừa tạo ra bản đồ chính xác nhất về các vùng đất than bùn trên thế giới - độ sâu của chúng và lượng khí nhà kính mà chúng đã lưu trữ. Chúng tôi phát hiện ra rằng sự nóng lên toàn cầu sẽ sớm có nghĩa là những vùng đất than bùn này bắt đầu thải ra nhiều carbon hơn lượng chúng dự trữ.

Đất than bùn hình thành ở những nơi có điều kiện úng nước làm chậm quá trình phân hủy vật liệu thực vật và tích tụ than bùn. Sự tích tụ xác thực vật giàu carbon này đặc biệt mạnh mẽ ở các khu vực lãnh nguyên phía bắc và rừng taiga, nơi chúng đã giúp làm mát khí hậu toàn cầu trong hơn 10,000 năm. Giờ đây, những vùng đất than bùn bị đóng băng lâu năm (đóng băng vĩnh cửu) đang tan băng, khiến chúng nhanh chóng giải phóng carbon bị đóng băng trở lại bầu khí quyển dưới dạng carbon dioxide và methane.

Các nhà địa chất học đã nghiên cứu các vùng đất than bùn trong một thời gian dài. Họ đã xem tại sao một số khu vực có than bùn nhưng những khu vực khác thì không và họ đã xem xét cách các vùng đất than bùn hoạt động như một kho lưu trữ tự nhiên, qua đó chúng ta có thể tái tạo lại khí hậu và thảm thực vật trong quá khứ (hoặc thậm chí cuộc sống của con người là cuộc sống: nhiều người cổ đại được bảo tồn tốt đã từng tìm thấy trong đầm lầy than bùn).

Các nhà khoa học từ lâu cũng đã nhận ra rằng vùng đất than bùn là một phần quan trọng của chu trình carbon toàn cầu và khí hậu. Khi cây phát triển chúng hấp thụ CO? khỏi khí quyển và khi vật liệu này tích tụ trong than bùn, sẽ có ít carbon hơn trong khí quyển và do đó khí hậu sẽ mát mẻ về lâu dài.

Với tất cả những hiểu biết về tầm quan trọng của các vùng đất than bùn phía Bắc, có lẽ thật đáng ngạc nhiên khi biết rằng, cho đến gần đây, không có bản đồ toàn diện về độ sâu của chúng và lượng carbon mà chúng lưu trữ. Đó là lý do tại sao tôi dẫn đầu một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế, những người đã tập hợp một bản đồ như vậy, chúng ta có thể sử dụng để ước tính cách các vùng đất than bùn sẽ phản ứng với sự nóng lên toàn cầu. Công việc của chúng tôi hiện đã được xuất bản trên tạp chí PNAS.

Đất than bùn bao phủ phần lớn vùng cực bắc - và thường phủ lên các lớp băng vĩnh cửu. Hugelius và cộng sự / PNAS, tác giả cung cấp

Đất than bùn rất khó lập bản đồ vì sự phát triển của chúng liên quan đến nhiều yếu tố địa phương khác nhau, chẳng hạn như cách thoát nước trong cảnh quan. Điều này có nghĩa là chúng tôi phải thu thập hơn 7,000 quan sát thực địa và sử dụng các mô hình thống kê mới dựa trên máy học để tạo bản đồ.

Chúng tôi nhận thấy rằng các vùng đất than bùn có diện tích khoảng 3.7 triệu km vuông. Nếu là một quốc gia, “Peatland” sẽ lớn hơn một chút so với Ấn Độ. Những vùng đất than bùn này cũng lưu trữ khoảng 415 gigatons (tỷ tấn) carbon - nhiều như được lưu trữ trong tất cả các khu rừng và cây cối trên thế giới.

Lấy mẫu đất than bùn ở Siberia. Gustaf Hugelius, tác giả cung cấp

Gần một nửa lượng carbon vùng đất than bùn phía bắc này hiện nằm ở vùng đất đóng băng vĩnh cửu, vùng đất bị đóng băng quanh năm. Tuy nhiên, khi thế giới ấm lên và lớp băng vĩnh cửu tan ra, nó khiến các vùng đất than bùn sụp đổ và thay đổi hoàn toàn cách chúng liên quan đến khí nhà kính. Thay vào đó, những khu vực từng làm mát bầu khí quyển bằng cách lưu trữ carbon sẽ thải ra nhiều CO hơn? và khí metan hơn mức chúng đã lưu trữ. Chúng tôi nhận thấy rằng hiện tượng tan băng do hiện tượng nóng lên toàn cầu trong tương lai sẽ gây ra sự giải phóng khí nhà kính làm lu mờ và đảo ngược quá trình hấp thụ carbon dioxide ở tất cả các vùng đất than bùn phía bắc trong vài trăm năm. Thời điểm chính xác của sự chuyển đổi này vẫn chưa chắc chắn, nhưng nó có thể xảy ra vào nửa sau thế kỷ này.

Có những vùng đất than bùn đóng băng vĩnh cửu rất rộng ở Tây Siberia và xung quanh Vịnh Hudson ở Canada. Những môi trường và hệ sinh thái độc đáo này sẽ bị thay đổi về cơ bản khi lớp băng vĩnh cửu tan ra, và sự pha trộn đặc trưng của chúng giữa các gò than bùn đóng băng và các hồ nhỏ sẽ được thay thế bằng các khu vực rừng ngập nước rộng lớn.

Những thay đổi này sẽ gây ra nhiều CO hơn? và khí mê-tan sẽ được thải vào khí quyển khi than bùn đóng băng trước đó trở nên sẵn sàng cho các vi khuẩn phân hủy nó. Sự tan băng cũng sẽ dẫn đến sự thất thoát lớn than bùn vào sông suối, điều này sẽ ảnh hưởng đến cả chuỗi thức ăn và sinh hóa của vùng nước nội địa và Bắc Băng Dương.

Những phát hiện mới này càng củng cố thêm mức độ cấp thiết của việc giảm nhanh lượng khí thải của chúng ta, vì cách duy nhất để ngăn chặn sự tan băng của lớp băng vĩnh cửu là hạn chế sự nóng lên toàn cầu. Không có giải pháp địa kỹ thuật nào có thể được triển khai ở những khu vực rộng lớn và xa xôi này. Kết quả của chúng tôi cho thấy rõ ràng rằng sự nóng lên toàn cầu hạn chế hơn ở mức 1.5?-2? sẽ ít gây thiệt hại hơn nhiều so với quỹ đạo hiện tại của chúng ta là 3?-4? độ hoặc cao hơn.

Giới thiệu về Tác giả

Gustaf Hugelius, Giảng viên Cao cấp, Địa lý Vật lý, Đại học Stockholm

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

Biến đổi khí hậu: Mọi người cần biết điều gì

bởi Joseph Romm
Nguyên tắc cơ bản về vấn đề sẽ là gì trong thời đại chúng ta, Biến đổi khí hậu: Mọi người cần biết gì® là một cái nhìn tổng quan rõ ràng về khoa học, xung đột và ý nghĩa của hành tinh nóng lên của chúng ta. Từ Joseph Romm, Cố vấn trưởng Khoa học cho National Geographic Số năm sống nguy hiểm loạt và một trong những "100 người đang thay đổi nước Mỹ" của Rolling Stone Khí hậu thay đổi đưa ra những câu trả lời khoa học, thân thiện với người dùng cho những câu hỏi khó nhất (và thường bị chính trị hóa) xung quanh những gì nhà khí hậu học Lonnie Thompson đã coi là "mối nguy hiểm rõ ràng và hiện tại đối với nền văn minh." Có sẵn trên Amazon

Biến đổi khí hậu: Khoa học về sự nóng lên toàn cầu và tương lai năng lượng của chúng tôi phiên bản thứ hai

của Jason Smerdon
Phiên bản thứ hai này của Khí hậu thay đổi là một hướng dẫn dễ tiếp cận và toàn diện cho khoa học đằng sau sự nóng lên toàn cầu. Minh họa một cách tinh tế, văn bản hướng đến sinh viên ở nhiều cấp độ khác nhau. Edmond A. Mathez và Jason E. Smerdon giới thiệu rộng rãi, nhiều thông tin về khoa học làm nền tảng cho sự hiểu biết của chúng ta về hệ thống khí hậu và tác động của hoạt động của con người lên sự nóng lên của hành tinh chúng ta.Mathez và Smerdon mô tả vai trò của khí quyển và đại dương chơi trong khí hậu của chúng tôi, giới thiệu khái niệm cân bằng bức xạ và giải thích những thay đổi khí hậu xảy ra trong quá khứ. Họ cũng nêu chi tiết các hoạt động của con người ảnh hưởng đến khí hậu, như khí thải nhà kính và khí thải và nạn phá rừng, cũng như ảnh hưởng của các hiện tượng tự nhiên.  Có sẵn trên Amazon

Khoa học về biến đổi khí hậu: Một khóa học thực hành

bởi Blair Lee, Alina Bachmann
Khoa học về biến đổi khí hậu: Một khóa học thực hành sử dụng văn bản và mười tám hoạt động thực hành để giải thích và dạy về khoa học về sự nóng lên toàn cầu và biến đổi khí hậu, cách con người chịu trách nhiệm và những gì có thể được thực hiện để làm chậm hoặc ngăn chặn tốc độ nóng lên toàn cầu và biến đổi khí hậu. Cuốn sách này là một hướng dẫn đầy đủ, toàn diện cho một chủ đề môi trường thiết yếu. Các chủ đề trong cuốn sách này bao gồm: cách các phân tử truyền năng lượng từ mặt trời để làm ấm khí quyển, khí nhà kính, hiệu ứng nhà kính, sự nóng lên toàn cầu, Cách mạng công nghiệp, phản ứng đốt cháy, vòng phản hồi, mối quan hệ giữa thời tiết và khí hậu, biến đổi khí hậu, bể carbon, sự tuyệt chủng, dấu chân carbon, tái chế và năng lượng thay thế. Có sẵn trên Amazon

Từ Nhà xuất bản:
Mua hàng trên Amazon để giảm chi phí mang lại cho bạn InsideSelf.comelf.com, MightyNatural.com, và ClimateImpactNews.com miễn phí và không có nhà quảng cáo theo dõi thói quen duyệt web của bạn. Ngay cả khi bạn nhấp vào một liên kết nhưng không mua các sản phẩm được chọn này, bất kỳ thứ gì khác bạn mua trong cùng một lượt truy cập trên Amazon đều trả cho chúng tôi một khoản hoa hồng nhỏ. Không có chi phí bổ sung cho bạn, vì vậy hãy đóng góp cho nỗ lực. Bạn cũng có thể sử dụng liên kết này sử dụng cho Amazon bất cứ lúc nào để bạn có thể giúp hỗ trợ những nỗ lực của chúng tôi.