在北极绘制世界上最大的木质沉积物地图，麦肯齐河三角洲储存310万吨碳

北极正在迅速变暖，这可能会加剧地貌侵蚀。在北极地区，倒下的树木通过河流从森林流向海洋。这些原木会随着河流的曲折而在某些地方堆积起来，从而导致长期的碳储存。科学家们早已经知道浮木可以在北极四处漂流，但直到最近才刚刚开始量化北极有多少木材，有多少碳储量可能会因气候变化而损失。北极寒冷、干燥或结冰的环境意味着树木可以保存数万年，一千年前倒下的树可能看起来和去年冬天倒下的树一样新鲜。

图源：Alicia Sendrowski

近日，在一项科罗拉多州立大学领导的研究中，科****学家们绘制了已知最大的木质沉积物地图，覆盖了加拿大努纳武特地区的麦肯齐河三角洲51平方公里的面积，并计算出这些原木共储存了大约310万公吨的碳。这是迄今为止最大的一次测绘木质沉积物的尝试。该研究发表于《地球物理研究快报》。

研究人员使用高分辨率的卫星图像来显示单个的木材块，并使用机器学习技术来绘制整个三角洲的木质沉积物地图，并到现场对沉积物进行测量，收集了样本用于放射性碳年代测定。

“我们对水和沉积物中的碳通量做了很多研究，但直到最近我们才注意到木材。这是一个发展迅速的新兴研究领域。研究这种木材不仅对碳循环很重要，而且对了解这些自然河流系统是如何工作的，河流是如何调动和分配木材的也很重要。” 洛桑大学的河流地貌学家Virginia Ruiz说。

为了了解河面上漂浮原木造成的阻塞的情况，研究人员专注于麦肯齐河，这条河有大量的木材沉积物。它的三角洲有世界上第三大的陆地面积，排水量约占加拿大的20%。

图源：Alicia Sendrowski

研究人员花了三周的时间在实地测量河流漂流木，绘制原木地图，并使用放射性碳定年法对木材进行采样。在实地考察之后，利用远程图像识别河面上的木材，并估计原木堵塞的区域范围。然后再根据实地测量结果，估计木材体积和碳储量。

研究发现，这些木材沉积物储存了大约310万公吨碳。最大的一个碳储藏库，储存了6700公吨的碳。但由于有更多的原木埋在土壤中，或淹没在水下和植被下，所以在航拍图像中被隐藏了起来，麦肯齐河三角洲木材中储存的碳总量可能是这个数字的两倍左右。

研究人员表示，由于土壤含碳量惊人，麦肯齐河三角洲是碳储量的“热点地区”，所以原木的碳储量在三角洲的总碳储量中只占相对较小的一部分，约为3千万亿克碳。“但我们认为这仍然很重要，因为随着流域发生变化，比如伐木或筑坝；以及随着气候变化改变降水模式和变暖，木材保存将会减少。这是一个相当大的碳量，所以碳储存的潜在损失很大。

麦肯齐河三角洲的情况也只反映了北极的一个流域，北极至少分布有十几个面积超过500平方公里的三角洲，因此，整个北极地区的大型木质沉积物加在一起可以成为一个重要的碳存储库，而我们对此知之甚少。

此外，放射性碳定年法显示，虽然他们采样的大多树木都是在1950年左右或之后开始生长的，但有些树木要古老得多，可以追溯到公元700年左右。研究人员表示，麦肯齐河三角洲是一个很好的开始，这是一个新兴领域，还有很多东西需要学习。

参考文献：

1. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022GL100913

2. https://phys.org/news/2023-04-world-biggest-cumulative-logjam-newly.html

3. http://www.dsjyj.com.cn/article/doi/10.11928/j.issn.1001-7410.2021.03.11

4. Wood‐Based Carbon Storage in the Mackenzie River Delta: The World's Largest Mapped Riverine Wood Deposit, Geophysical Research Letters (2023). DOI: 10.1029/2022GL100913

编译：Sara

审核：Daisy

编辑：Tommy