英國科學家揭示永久凍土中鐵的循環規律

　　近日，來自英國布里斯托大學地球科學學院凱西·布萊斯團隊在研究中發現，在部分解凍的永久凍土泥炭地中，鐵礦物存在季節性周轉的現象，但是活性鐵礦物或許可以作為碳的穩定匯之一。相關成果3月15日在線發表于《環境科學與技術》上。

　　在永久凍土泥炭地中，高達20%的總有機碳（OC）會與凍土中的活性鐵（Fe）礦物結合，有可能保護OC免受微生物降解和轉化為二氧化碳和甲烷等溫室氣體（GHG）。

　　但是，隨著夏季溫度升高和凍土層的融化，導致的徑流和土壤水分的變化，會影響凍土的氧化還原條件，進一步影響鐵氧化和還原的平衡。而活性鐵礦物是否可以作為碳的穩定匯，或者它們是否在氧化還原轉換過程中不斷溶解和再沉淀，目前尚不清楚。

　　在本研究中，科研人員在6月至9月的夏季，沿斯托達倫沼澤的永久凍土融化梯度方向的活動層中，部署了一袋人工合成氫化鐵涂層砂，以觀察凍土中氧化還原條件的變化，并量化測定活性鐵的氧化物的形成和溶解。

　　研究發現，在整個夏季，在覆蓋完整永久凍土的區域，袋子在恒定的有氧條件下積累了三價鐵離子（Fe（III））。相反，在完全解凍的地區，條件持續缺氧，到夏末時有一半左右的原始Fe的氧化物通過溶解而流失。

　　研究人員還發現，在部分解凍的地區，在夏季觀察到周期性的氧化還原位移。在更潮濕和缺氧的條件下，初始Fe（III）氧化物的溶解和損失可達47.2%；在更干燥和有氧的條件下，在夏末形成了新的Fe（III）礦物，與初始Fe相比增加了33.7%左右，這也導致了鐵結合的有機碳的固存。

　　研究人員表示，這些數據表明，在部分解凍的永久凍土泥炭地中，鐵礦物存在季節性周轉或波動，但即使在持續缺氧的條件下，部分鐵礦物仍保持穩定，有利于碳的固定。