加拿大北极地区活跃逆行性融塌地暴露永久冻土中甲烷和二氧化碳的即时释放

北极正在快速变暖，导致永久冻土融化并加速温室气体释放。逆行融化滑塌等快速融化地貌在整个北极地区的发生频率和严重程度均在增加；然而，与其相关的温室气体排放仍缺乏充分约束。目前对逆行融化滑塌排放量的估算主要依赖实验室培养实验和碳储量估算，而非原位野外测量。本文直接量化了一个活动性逆行融化滑塌裸露陡坎的甲烷和二氧化碳通量。我们表明，融化会立即释放生物成因甲烷和二氧化碳，这些气体源自冻结土壤基质中滞留的气体。甲基辅酶 M 还原酶的微生物转录结果表明，在零下温度下进行产甲烷作用的古菌是滞留甲烷的来源。不同冰冻地层单元之间的碳排放量相差一个数量级，反映了其地貌演化历史、有机碳和氮含量以及微生物群落组成的差异。碳排放量在晚全新世富含有机质的古冻土壤中最高，这些土壤中含有丰富的产甲烷古菌。我们估算，该融化滑塌陡坎（裸露表面积约为 1200 m²）每年排放约 300 kg C（二氧化碳当量）。考虑到北部连续多年冻土带内存在数千个活动性滑塌以及广泛的海岸永久冻土侵蚀，此类地貌可能构成一个不断增长的天然温室气体排放源。这些发现表明，当前的永久冻土碳反馈模型由于未纳入永久冻土中储存的滞留气体的直接释放，因而低估了温室气体释放量。

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