2008年8月5日 星期二

極端氣候有助碳循環 國際首度證實

  • 2008-07-29 中國時報 【林倖妃╱台北報導】

     中研院環境變遷研究所和俄亥俄州立大學合作,研究證實因土石風化吸收空氣中二氧化碳,加上土壤含有機碳,會在颱風期間遭雨水沖刷進入海洋封存。中研院環境變遷研究中心副研究員高樹基表示,這是國際第一次證實類似颱風的極端氣候,會大量增加陸地對海洋的碳貢獻量,對氣候變遷有正面幫助。

     高樹基表示,一九八○年代,學術界研究河流可能攜帶碳量進入海洋,多著重在長江、亞馬遜河或密西西比河等大河流。一九九○年代初期,才逐漸注意到為數眾多的小河流碳貢獻量可能比大河流還多。

     主因在於,大河流流域有緩衝地帶,可作為儲存,小河流面積小,一旦遭颱風等極端氣候,就會迅速沖刷土壤進入海洋。

     高樹基解釋說,山林中的岩石在風化過程中,必須有水及空氣中的二氧化碳幫助,因此會吸收二氧化碳;土壤也儲存光合作用產生的有機碳,兩者都會隨洪水被沖刷進入海洋。

     以敏督利颱風而言,高樹基說,颱風導致的陸地對海洋的碳貢獻量,占濁水溪流域全年對海洋碳貢獻量的九成五,影響非常大,在颱風來時的碳輸出量,更是平常的一百倍到一千倍之多。學術界以往研究陸地、海洋和大氣三者的碳循環時,多忽略極端氣候,也低估陸地輸往海洋的碳量。

     高樹基指出,散布在西太平洋的島嶼地形和台灣相當類似,坡度非常陡峭,一遇到颱風,雨水大量沖刷,陸地和海洋的碳交換就非常劇烈。這些小島嶼雖然只占地表面積四%,但輸往海洋的碳量高達全球所有從陸地進入海洋碳量的三五%。

     高樹基強調,以長時間尺度而言,從陸地輸往海洋的碳量,在碳循環中有相當重要地位;而類似颱風的極端氣候以及西太平洋小島所扮演的角色,直到現在才經證實,讓學術界對可能影響氣候變遷的因素又多一層了解。

颱風山洪沖刷 有機碳入海減量

  • 2008-07-29 中國時報 【閻紀宇╱綜合報導】

 大自然的奧妙 ▲台美研究證實,颱風帶來的豪雨洪水,能將岩石風化產生的有機碳沖入大海,封存在海底,有助減緩地球暖化。圖為颱風豪雨造成大甲溪暴漲。(本報資料照片╱黃國峰攝)

     美國俄亥俄州立大學台灣中央研究院環境變遷研究中心(RCEC)最新一項研究顯示,颱風侵襲台灣導致的山洪爆發,也能對溫室氣體減量略盡綿薄之力,讓河川將源自空氣中二氧化碳的「顆粒性有機碳」(POC)沖刷到大海,封存在沉積岩之中。

     而且,一個颱風的沖刷量幾乎相當於一整年平常降雨的沖刷量。

     台美研究 登《地質學》期刊

     俄州大研究團隊由該校地球科學學院副教授凱瑞領軍,與中研院環境變遷研究中心副研究員高樹基博士合作,在二○○四年七月初中度颱風「敏督利」與二○○五年七月中旬強烈颱風「海棠」襲台期間,測量分析濁水溪水流的含碳量。與敏督利相關的論文已刊登在美國地質學會(GSA)《地質學》(Geology)期刊,海棠的資料仍在分析

     二氧化碳沖入海 封存沉積岩

     研究人員發現,二○○四年七月一日至四日之間,濁水溪將六一○○萬噸沉積物沖進大海,其中來自岩石化學風化(chemical weathering)的顆粒性有機碳多達五十萬噸,相當於濁水溪平常降雨一整年沖刷量的九五%。凱瑞女士表示:「我並不是說颱風也會帶來意想不到的好處,然而台灣每年無可避免有二到四個颱風侵襲,累積的碳沖刷量極為可觀。」

     一個颱風 等於一年沖刷量

     岩石在經歷化學風化時,其中的矽成分會與水和空氣中的二氧化碳產生化學反應,導致岩石裂解,顆粒性有機碳也因此形成。等到大雨一來,這些碳成分就會流入河川,進入大海,形成碳酸鈣,堆積在海床上,最後化為沉積岩,幾億年內都不會重返大氣層,這也就是海洋的「碳匯」(carbon sink)功能

     俄州大研究員高史密斯指出,像台灣、紐西蘭、巴布亞紐幾內亞這類山高水急的島嶼,每年送入海洋的沉積物可能佔全球總量的三分之一。想靠岩石風化與雨水沖刷來解決全球暖化固然是不切實際,但這項研究可以更精確算出海洋每年能夠封存多少碳,對於學界評估地球的「碳預算」(carbon budget-大氣層中碳的增加與減少)有重要價值。

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