全球碳循环认知或被颠覆！土壤中锁定的古老碳正通过河流释放？

一项由布里斯托大学主导、发表于《自然》杂志封面的新研究首次发现，储存在土壤深层和岩石中的古老碳，在经历了长达数千年甚至百万年的封存后，竟然能通过河流释放到大气中。这一发现彻底改变了我们对全球碳循环的理解。

研究表明，这种古碳的“泄漏”量远超此前的预期，而陆地植物和浅层土壤每年从大气中吸收的大约10亿吨二氧化碳，在无形中抵消了这一部分排放。这突显出它们在气候系统中的关键调节作用。

颠覆性发现：深藏的碳正悄然回归大气

“我们的研究结果非常令人惊讶，”该研究的第一作者、布里斯托大学生物地球化学副教授兼英国UKRI未来领袖研究员乔什·迪恩（Dr. Josh Dean）表示，“原来流入大气的碳中，有相当大一部分并不是来自近期植物活动，而是古老碳库的释放。”

传统观点认为，河流释放的温室气体主要源于近几十年内植物光合作用积累的有机物。这些物质在分解后进入水体，释放二氧化碳和甲烷。然而，这项新研究发现，超过60%的河流碳排放可能源于长期封存的碳——其“年龄”远超数百年，甚至可追溯至数千年或更久之前。

全球河流，隐藏的碳“通道”

研究团队由布里斯托大学、牛津大学以及英国生态与水文中心的科学家组成，采集并分析了来自全球26个国家、700多条河流的水样。他们利用放射性碳（碳-14）同位素的方法，测定了河流中二氧化碳与甲烷的“年代”。

合著者之一、牛津大学沉积地理学教授鲍勃·希尔顿（Prof. Bob Hilton）解释道：“我们发现，大约一半的排放物是相对年轻的碳，而另一半则明显年长，是从深层土壤或岩石中通过风化过程释放的碳，埋藏时间可能长达上万年甚至百万年。”

再认识碳循环：稳定碳库并非绝对安全

根据现有估计，全球河流每年向大气释放约20亿吨碳，相当于人类年碳排放（约100至150亿吨）的13%至20%。长期以来，科学界普遍认为这些排放主要来自快速循环的“活跃碳库”，例如近几年落叶、枯枝或腐殖质。然而，这项研究提醒我们，地质层中的“稳定碳库”其实也在源源不断地释放温室气体。

“我们原以为这些古老碳源是静止的、不参与当前气候循环，”布里斯托大学水文学副教授、共同作者杰玛·考克森博士（Dr. Gemma Coxon）表示，“但现实显然更复杂——它们正在通过河流，慢慢地回到大气中。这对全球碳平衡的评估具有重大意义。”

未来研究：谁在唤醒沉睡的古碳？

这项研究由英国自然环境研究委员会（NERC）资助，未来团队将进一步追踪这些古碳释放的机制和时间演变。他们希望厘清：人类活动（如土地利用、森林砍伐、水文干预）是否正在加速这些碳库的“唤醒”？

乔什·迪恩博士补充道：“我们还不清楚人类对这些古碳释放的具体影响，但可以肯定的是，今天的植物和土壤确实吸收了更多大气中的碳，某种程度上掩盖了这些古碳源的存在。”

结语：重估碳循环，刻不容缓

这项研究为我们揭示了一个此前被低估的重要事实：河流并非只是当下生态过程的镜像，它们也在反映地质历史的余波。古老碳源并未真正“沉睡”，它们正缓慢但坚定地返回大气。如果我们要准确评估气候变化的速度与机制，就必须将这些“隐形”碳通道纳入全球碳循环模型之中。