图片说明:通过对21世纪末气候变化导致的CO2净通量的两次模拟，发现汇变成了源。左边的控制模拟没有包括永久冻土过程。右边的永久冻土模拟包括描述碳如何在土壤中积累和分解的过程。在后一种模拟中，加拿大中部出现了大量的碳损失，那里存在大量易受气候变暖影响的永久冻土储量。单位是每年每平方米碳的克数。
随着高纬度永久冻土的融化气候变化一项新的研究表明，释放的二氧化碳可以加速这一过程。
在北纬60度以北，地球的大部分地区被永久冻结在所谓的永久冻土层中。
政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change) 2007年发布的模型预测，随着地球变暖和永久冻土融化，高纬度植被将会生长。
数十亿吨的碳被困在永久冻土层中，随着永久冻土层开始融化，这些碳将被释放。早期的预测是，新植被的生长将从大气中吸收比永久冻土层释放的更多的碳。
美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的Charles Koven领导的一项新研究(伯克利实验室)驳斥了这些预测。这项新的计算机模型研究预测，到本世纪末，融化的永久冻土将释放数十亿吨的碳，而不是从地球大气中吸收碳，这将进一步加速全球变暖。
这项研究在线发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)，也发现到了21世纪末圣世纪，为了应对气候变化，随着这些高纬度地区的土壤变暖它可能会变成二氧化碳的来源而不是汇。
这项研究的不同之处在于，它包括了数千年来碳如何在高纬度土壤中积累以及随着永久冻土层融化而释放的详细过程。由于它包括这些过程，该模型开始时土壤中的碳比以前的模型多得多。这也更好地反映了随着土壤变暖，碳对分解的脆弱性。
Koven认为，以前的模型往往大大低估了高纬度地区土壤中的碳含量。由于目前的模型是以土壤中更多的碳开始的，因此全球变暖会导致更多的碳流失。
Koven和他的同事们估计，在高纬度土壤的所有层中都有2167亿吨的碳。这是2167 × 1015也就是超过两万亿美国吨
为了比较碳在不同水平上的行为，比如在地表或30厘米以下，科学家们修改了一个名为ORCHIDEE的陆地表面生态系统模型。他们还认为土壤碳的分解速率是冻融边界温度的函数，随着土壤温度的升高，冻融边界越陷越深。
其他新的改进包括土壤物理学，它更真实地捕捉到有机物对碳的影响。
他们的模拟显示，包括永久冻土层所有过程在内的气候导致的损失的最佳估计是，到2100年，62亿吨土壤碳将被释放到大气中。这相当于680亿吨美国吨或617亿吨。以目前的速度计算，这一碳排放量相当于全球人为排放再增加7.5年。
Koven指出，在这个模型中仍有很大的不确定性需要解决。为了更好地理解永久冻土释放碳的过程，还需要进行更多的研究。
最佳图片来源:美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室
