當談到改變自己的生存環境時,河狸在很多地方與人類是共通的。它們將樹木砍斷,而後建立起堤壩來阻斷湍流的小溪,在這個過程中它們從根本上改變了周圍的世界。現在看來,河狸還在氣候變化中扮演著一個複雜的角色。一項新研究表明,河狸所建的水壩及其背後所聚集的沉積物都有固碳的作用,而這可以暫時性地使含有碳元素的溫室氣體遠離大氣層。
在歐洲人定居之前,北美大陸有多達4億隻河狸,棲息在麵積約為1500萬平方公裏的土地上(約占北美大陸麵積的60%)。因它們建造的水壩而形成的濕地,以及它們在水壩附近修整的漫灘,為許多生物提供了棲息地。美國柯林斯堡科羅拉多州立大學地球學家EllenWohl說,盡管許多生態學家熟悉河狸活動能促進生物多樣性,但是很少有人知道河狸在碳截存方麵所起到的作用。
最近在科羅拉多州的落基山國家公園進行的田野調查中,Wohl研究了河狸所建水壩上遊地區的濕地和漫灘——這些地區統稱為“河狸草甸”。她分析了沿著兩條較大的水道(其中一條包括148座河狸所建水壩的殘留物,另一條水道也有100座)收集到的29份沉積物樣本的碳含量。
隨後,她將這些數據與先前的研究結果相結合,以評估遍及整個地區的河狸草甸的碳含量。她指出,總體來看,河狸草甸大約占據了這些流域中主要溪流總長度的四分之一。
因為水位在一個完整的河狸水壩後麵被抬高了,很少量的木材以及埋在沉積物裏的其他有機物會接觸到氧氣,因此就減緩了它們腐爛的速度。事實上,Wohl說,被埋在潮濕的河狸草甸中的木材可以保存約600年的時間。然而,當水位下降時,土壤就會變幹,分解活動就開始向大氣中釋放二氧化碳。
Wohl和她的同事之前發現,來自國家公園裏河狸水壩上遊的沉積物,碳占了其重量的12%左右,這些碳絕大部分被鎖在木材裏麵。但是,在新一期《地球物理研究快報》公布的研究結果中,Wohl稱,在被遺棄的河狸草甸沉積物中,碳的重量平均隻有3.3%。
這是一個巨大的差異。今天,被遺棄的河狸草甸中包含著大約73.6萬噸的存儲碳——約占這個流域土壤中總體碳儲量的8%。然而,根據她之前的數據統計,如果所有的河狸水壩都在使用當中,且能夠保持濕地不受破壞,那麼河狸草甸將能夠存儲約270萬噸的有機碳。
研究人員表示,將這一結果放眼於北美洲的所有區域,這些區域曾是河狸傳統的棲息地,然後再將其放到世界工業化前的背景之下,這個數字暗示,河狸對於全球氣候可能具有實質性的影響。
“這是一篇出色的研究論文。”美國北卡羅來納州杜克大學的生態學家JustinWright說。下一步的研究,Wright指出要針對河狸草甸碳預算作出一個更完整的評估,這個評估要將微生物釋放的溫室氣體考慮進去,這些微生物往往生長在潮濕的沉積物中。
美國亞拉巴馬大學水生生態學家JenniferEdmonds說,河狸草甸確實可以成為例如甲烷和一氧化二氮這樣效力強大的溫室氣體的來源。在過去的一個世紀中,甲烷留在地球大氣層中截存的熱量約是二氧化碳的25倍,同一時期,一氧化二氮的效力是二氧化碳的近300倍。但是考慮到整體,她補充說:“如果要我下賭注,我會賭(河狸草甸)儲存的碳比其自身生產的碳要多。”(來源:中國科學報楊濟華)