沼泽是应对气候变化的关键吗?

可以说，关于沼泽只有两个有趣的事实。首先，有些人在沼泽中游泳很开心，特别是在每年在英国威尔士中部举行的世界沼泽浮潜锦标赛上。第二，他们可以帮助拯救世界。

沼泽，更确切地说是泥炭地，是在一层死水下堆积死亡植物的区域。这些条件保证了死去的植物只会非常缓慢地腐烂。这意味着泥炭地是一个极好的二氧化碳储存地。如果我们能够保护它们——甚至可能扩展和加强它们——这可能是应对气候变化的有效方法。然而，我们对沼泽知之甚少。它们的生物化学细节以及它如何随着温度的上升而变化，都是模糊的。我们也不知道到底有多少泥炭。然而，这两个问题可能很快就会解决。

我们知道的一件事是泥炭把碳锁得这么紧的原因。2001年，英国班戈大学(Bangor University)的生物地球化学家克里斯·弗里曼(Chris Freeman)教授发现，这要归结于他所谓的酶锁。植物物质被微生物中的酶分解，但在泥炭地，有一种叫做酚的化合物会阻止各种酶的工作。你可以把它们想象成一把钥匙落在门的另一边，阻止了锁的使用。弗里曼教授说，这是一个惊人的分解失败。

精致的锁

在正常情况下，这些酚类物质会被一种叫做酚氧化酶的酶降解，但在泥炭地，这种情况不会发生，主要是因为这种酶需要氧气供应才能发挥作用。更令人担忧的是，弗里曼教授发现，如果这种单一的酶重新发挥作用，泥炭地就会开始释放碳。这是一个微妙的门闩，阻止了气候灾难的发生。

最近，弗里曼教授开始想知道，随着气候变暖和干旱变得越来越普遍，世界各地不同泥炭地的这种锁会发生什么变化。弗里曼教授和胡安妮塔·莫拉-戈麦斯博士(现就职于法国奥尔尔萨姆斯地球科学研究所)开始了一个名为“微型泥炭”的项目，研究威尔士、北极和哥伦比亚的泥炭地。他们采集了样本，带回班戈，并将它们置于类似干旱的环境中。然后他们看看发生了什么。

他们预计，由于没有足够的水来隔绝氧气，泥炭中的微生物会加快新陈代谢，开始释放碳。威尔士和北极地区的样本就是这样，但在哥伦比亚的样本中，干旱实际上进一步抑制了这些酶。

这是一个很大的惊喜，目前还不清楚为什么会发生这种情况。弗里曼教授指出，除了氧气，还有其他因素会影响酶，比如酸度，这可以解释这些发现。但其含义很清楚:一些泥炭地可能比我们想象的更能适应气候变化。

弗里曼教授谨慎地表示，这并不意味着我们可以在减少碳排放方面放松警惕。然而，他说，研究结果提出了一个问题，那就是我们是否可以增强泥炭的固碳能力，或许可以通过某种方式干预泥炭的生物化学变化，从而减少碳的逸出。他说，这是一个非常重要的可能性。我们必须把它放在口袋里，作为保护地球的备用计划。

决定泥炭对未来气候影响的一件事就是泥炭究竟有多少——意大利博洛尼亚大学的索尼娅·西尔维斯特里博士说，这是一个事实，我们需要更好地处理。

调查

西尔维斯特里博士开始她的科学生涯时所处的领域甚至可能不如泥炭那么迷人。她利用直升机上的地球物理勘测为意大利当局发现非法垃圾场。后来有一天，一位同事问她，这样的调查是否可以用来绘制泥炭地的地图。

她很快意识到绘制泥炭地图的重要性，以及她的方法完全可以提供帮助。我们知道泥炭地大约占陆地表面的2%或3%，但因为我们不知道泥炭地有多深，所以我们不确定它们锁住了多少碳。我们最好的估计是5000 - 6000亿吨的碳，尽管有些人认为可能要高得多。

2017年，西尔维斯特里博士启动了CRESCENDO项目，首次以3D方式绘制泥炭地地图。她使用了一家名为Skytem的公司提供的数据，该公司在泥炭地上空40米处飞行一架直升机，直升机下方悬挂着一个圆形线圈。这就产生了一个磁场，它以不同的方式与地面相互作用，这取决于子结构的导电性，直升机用接收器测量这些。

今年6月，她发表了对挪威两个沼泽的调查结果，这是首次发表的概念证明，表明航空地球物理可以用来绘制三维泥炭地图。西尔维斯特里博士说:“现在我们可以说这种方法是有效的，而且效果非常好。”

全球泥炭地图

接下来，她想探索如何从这样的本地地图转向全球泥炭地图。这将需要一个更聪明的方法，而不仅仅是覆盖更多的领域。西尔维斯特里博士说:“仪器本身——更不用说燃料和租用直升机——真的很贵。”

她的计划是将卫星图像与泥炭地图进行比较，并试图找到与泥炭分布区域相关的地形特征。如果她能找到几个与泥炭密切相关的特征，她就可以用这些特征作为泥炭的替代指标，并绘制出一幅全球地图。

然而，这是一个长期目标。Silvestri博士更有可能首先关注泥炭破坏存在问题的个别国家的地图，比如印度尼西亚。西尔维斯特里博士说:“很难向当地人(农民)解释他们不应该砍伐和燃烧泥炭地。”她说，因此我们需要的是国际协议和机制来防止这种做法——而这的基本前提是知道重要的泥炭储层在哪里。我们绝对需要保护这些地区。