在美國馬薩諸塞州的哈佛森林深處，一項持續近40年的土壤升溫實驗正揭示一個出乎意料的發現。科學家們曾經認為森林土壤中長期「穩定」的碳儲存實際上遠沒有想像中那麼持久。隨著溫度上升，即便是這些堅固的碳儲備也會分解並將二氧化碳釋放到大氣中。 海洋生物實驗室的科學家傑里·麥利洛解釋道：「微生物是土壤生態系統的關鍵組成部分，因為它們分解有機物並循環利用植物生長所需養分。
隨著氣候變暖重創這些微生物群落，可能會加速土壤中碳的流失。」
長達37年的控制升溫實驗
在馬薩諸塞州中東部的哈佛森林深處，研究人員已進行長達37年的控制升溫實驗。埋在地下的電纜使部分土壤在每個季節都能維持比自然條件高5攝氏度，從冰凍的冬季到潮濕的夏季。當這項研究在20世紀80年代末開始時，這一升溫幅度反駁了當時氣候預測的上限。而今天，這一升溫已不再極端。工業革命以來，全球氣溫已上升約1.1至1.4攝氏度，未來的升溫幅度將在很大程度上取決於氣溶膠排放減少的速度。
麥利洛表示：「如果我們大幅減少化石燃料燃燒產生的二氧化碳排放，或減少森林砍伐，預測的溫度增長就會更低。」 全球土壤中儲存的碳比大氣和所有植物生物圈加起來還要多，這使其成為氣候系統的關鍵組成部分。科學家們長久以來一直認為，這些碳中有一部分實際上已被鎖定數百年之久。而新的研究挑戰了這一觀點。經過數十年的升溫後，研究人員觀察到這些所謂的抗性土壤有機形態正開始分解。
這種變化並非立即出現，而是漸漸顯現，這突顯了長期實驗的重要性，這類實驗能捕捉到以數十年而非數年為尺度展開的變化。 隨著這些物質的分解，它們會向大氣中釋放額外的二氧化碳。這個過程可能會強烈強化氣候系統中的一個反饋循環：溫度上升導致土壤釋放更多碳，而這反過來又推動進一步的氣候變暖。將這些研究結果納入氣候模型可能會改善對未來氣候變化的預測。 這項研究由Atzín X.
San Román、Serita D. Frey、Melissa A. Knorr、Huan Tong、Jerry M. Melillo和Myrna J. Simpson共同完成，研究論文於2026年4月7日發表在《整體環境科學》期刊上。
