应对气候变化的秘诀,或许就在自家后院

A farmer spreads fertilizer in his lotus pond on the outskirts of Yingtan, central China's Jiangxi province, May 29, 2007. China is to put in place a system allowing the recall of unsafe or unapproved food products following a series of health scares that have led to illnesses and deaths, state media reported on Tuesday. REUTERS/Stringer (CHINA) CHINA OUT - GM1DVJDVUPAA
Ponds can mop up excess nutrients and water run-off.Image: REUTERS/Stringer
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人们往往把池塘的作用视为理所当然。或许是因为我们大多数人都见过池塘——有时甚至掉进去过——所以觉得它们不过是养金鱼的地方。池塘或许是孩子们寻找“小型无脊椎动物”的首选栖息地,但人们似乎认为,长大后就该不再对它们感兴趣。

正如詹姆斯·克莱格,一位20世纪英国博物学家所写的那样,池塘是

特别适合业余爱好者开展活动的领域;只要系统而细致地进行朴素的池塘调查,就很可能为科学作出宝贵贡献。

然而,池塘常常被排除在保护策略之外,这些策略反而一味关注较大的湖泊和河流。这是一个严重的疏漏——池塘是地球各大洲和岛屿上所有动植物最常见、分布最广的栖息地,从南极洲到热带地区皆是如此。它们可能位于阿尔卑斯冰川表面,也可能在沙漠中熬过干旱,等待雨水注满;可能藏身于赤道森林深处,也可能散布在城市街区之中。它们甚至可能存在于火星上。

过去20年来,池塘研究蓬勃发展。在英国,这项研究由淡水生境信托基金会以及国际上的欧洲池塘保护网络牵头。这些组织汇集研究人员和实践者,共同保护池塘生物多样性。他们的工作揭示,池塘是景观中的生物多样性热点;与河流、小溪和湖泊相比,池塘中的物种丰富程度尤为突出,并且是许多稀有特化物种的家园,例如仙女虾和蝌蚪虾。

池塘能够减缓可能导致洪水的地表径流,并帮助人类吸收多余的营养物质——它们是如今所说的“小型水体”的绝佳例子,能够让景观更加丰富、生机盎然。从全球来看,鉴于地球化学过程的活跃程度以及池塘数量之多,池塘也可能通过储存和释放碳,对大气中的碳产生重要影响。不过,人们对池塘埋藏碳的速度仍知之甚少。

自家后院里的碳汇

测量池塘储碳的速率并不容易,主要是因为许多池塘的年龄未知。为了获得精确的碳埋藏速率测量值,我们利用了一次难得的机会,研究了一些小型低地水塘,它们的年龄精确到具体日期。这些池塘于1994年在英格兰东北部的豪克斯利自然保护区挖掘而成。建造它们最初是为了追踪植物和无脊椎动物的定殖过程。

二十年后,池塘里积累了一层沉积物,颜色深、富含有机碎屑,与下方的黏土明显不同。我们采集沉积物岩芯,并挖出一些池塘中的全部沉积物,以测量其中积累的有机碳。随后,我们根据岩芯中的碳含量推算其他池塘挖出沉积物中的碳含量,以反映沉积物总体积。

池塘是碳汇,能够很好地融入集约化管理的景观。Image: Mike Jeffries,作者提供

池塘中有机碳的埋藏速率为每平方米每年79至247克,平均为142克。这些速率很高,远高于周边生境(如林地或草地)的每平方米每年2至5克。小型池塘占英国土地面积的比例极小——仅约0.0006%,相比之下,草地占36%,古老林地占2.3%。然而,按照我们发现的碳埋藏速率,池塘埋藏的碳量可达到面积广阔得多的草地所埋藏碳量的一半。

不过,池塘在碳循环中发挥的作用颇为复杂。有些池塘可能是温室气体的重要来源,例如永久冻土融化形成的池塘。随着其所在的苔原变暖,北极这类池塘释放的碳甚至更多。豪克斯利的池塘会随着干涸或重新注满水,在净碳汇和净碳源之间转换。尽管如此,这些池塘在20年间积累了大量碳,也为丰富多样的动植物提供了栖息地。

研究人员在豪克斯利自然保护区的池塘采集碳沉积物岩芯。Image: Mike Jeffries,作者提供

我们没有采取任何措施来人为促进池塘中的碳埋藏——没有通过人工提高生产力来最大限度地捕获碳。它们是小型、浅水的低地池塘,位于温带地区常见的集约化农耕景观之中。当地景观遍布类似的池塘和小型湿地,挖掘它们主要是为了保护野生生物。

这些低地池塘很容易建造,即使在自家后院也可以。池塘可以很小,也可以是临时性的——关键在于水质洁净——而人们如今已充分认识到池塘野生生物的价值。池塘不再遭到忽视,它们在碳循环和应对气候变化中的重要性正逐渐显现。

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