经过近40年的研究，科学家们发现了一些证据，挑战了长期以来对森林土壤的假设。全球开展时间最长的土壤加热实验表明，即使是曾被认为稳定的碳也可能在温度上升时开始分解，从而向大气释放额外的二氧化碳。杰瑞·梅里洛（Jerry Melillo）是马里亚纳生物实验室的一位杰出科学家，他在马萨诸塞州中部的哈佛森林中研究加热土壤已有37年。在整个实验过程中，研究人员将土壤的温度保持在比周围地面高5°C的状态，且全年不变。梅里洛表示，团队选择五度的升温幅度是因为这代表了几十年前实验开始时全球变暖预测的上限。“微生物是土壤生态系统中的关键组成部分，因为它们分解有机物并回收植物生长所需的元素，”梅里洛解释说。“随着变暖重塑这些微生物群落，它可能加快土壤碳的损失。” 上升的温度改变了森林土壤储存碳的方式。这个历时数十年的实验让研究人员观察到土壤在异常长的时间内的反应。在加热的第四个十年，他们观察到曾被认为抵御温度升高导致的分解的稳定土壤有机物部分也开始分解。随着这些持久的碳储存分解，它们向大气释放额外的二氧化碳。这一发现表明，森林土壤在持续变暖的情况下，可能向大气贡献比科学家以前预期的更多的碳。自工业革命以来，全球平均气温已上升约1.1到1.4°C。梅里洛指出，未来的变暖在很大程度上将取决于减少温室气体排放所采取的行动。“如果我们大幅减少化石燃料燃烧造成的二氧化碳排放，或者减少砍伐森林，预计的升温幅度将会降低，”梅里洛解释说。 通过长期研究改进气候模型 新观察到的稳定土壤碳的分解表明，气候反馈循环可能更强。随着地球变暖，土壤可以释放出更多的碳，从而增加大气中的二氧化碳，可能导致额外的变暖。研究人员表示，将这一新识别的过程纳入气候模型应有助于改善未来气候变化的预测，并提供一个更完整的画面，以展示地球的碳循环如何响应气温上升。