為什么我們離不開泥炭沼澤？

泥炭池沼那些事兒

池沼水面上充溢著可燃性氣體甲烷。這些甲烷由池沼中的厭氧微生物代謝發生。

在古代，進入池沼的人們在夜晚看到遠處有火光閃灼，會誤認為是人家的燭火。若是貿然跟從“燭火”深切池沼，很快便會迷掉偏向，不少人是以喪命池沼。難怪這些神秘火球被當當作是險惡精靈的化身。

2018年10月末一個薄暮，美國新澤西州中部的米爾斯通河上漂浮著一艘劃子。船上坐著應用微生物學家伊芙麗率領的小隊。伊芙麗點燃一根長桿結尾的織物，不寒而栗地將長桿燃燒的一端伸標的目的河面。河面上當即升起熊熊火焰，火光照亮船上所有人的臉龐。幾秒鐘后，火光消逝，四周一切又敏捷遁天黑色。

池沼水面上充溢著可燃性氣體甲烷。這些甲烷由池沼中的厭氧微生物代謝發生。

伊芙麗的這個嘗試揭示池沼水體味釋放可燃氣體。池沼水面幾乎安靜。這意味著空氣中的氧氣無法有用溶入池沼水中。是以，厭氧細菌和依靠無氧代謝的古菌在池沼水體中大量滋生，而它們中很多屬于產甲烷菌。在伊芙麗的小隊步行穿越池沼時，她讓大師注重身邊不時浮起的連續串甲烷氣泡。

在陰冷潮濕的池沼中，是什么點燃了燃點跨越500℃的甲烷？本來，池沼中富含磷元素，這讓厭氧菌在代謝時發生磷化氫（一種常溫下可自燃的氣體）。因為厭氧菌的代謝勾當，水面四周始終充溢甲烷氣體。少量磷化氫浮出水面后自燃，并點燃了四周的甲烷，形當作火球。

泥炭是自然固碳裝配

有些池沼易燃，尤其是泥炭池沼。泥炭是煤炭的初級形態，由泥炭池沼中沒有完全腐臭的植物殘體形當作。2019年6月，海說神聊極圈履歷罕有高溫，西伯利亞、格陵蘭、阿拉斯加和加拿大敗部等海說神聊極圈地域野火跋扈獗，此中不少野火發生于多年凍土帶上方的泥炭池沼。雷擊制造火苗，豐碩的泥炭供給可燃物，干燥氣候則助長火勢舒展。

泥炭池沼的火勢不單標的目的周邊舒展，還標的目的地下更深的泥炭層擴散。這種地下立體火警一次性可持續數月，燃燒不單發生大量碳排放，還會粉碎泥土微生物群落和植物根系。燃燒事后的地下土層呈現龐大浮泛，引起地面塌陷，沿海泥炭池沼地被大量海水倒灌。印度尼西亞擁有面積龐大的熱帶泥炭池沼，分布在婆羅洲群島和蘇門答臘島等地。印度尼西亞每年有大面積泥炭池沼被抽干積水并焚燒，以清理出耕地用于蒔植油棕（一種油料作物，其產物是食物、化妝品和工業出產的主要原料）等經濟作物。

因為泥炭池沼的低暖和缺氧前提按捺了植物殘體敗北，所以大氣中大量的碳被保留在泥炭池沼中。因為泥炭是一種燃料，所以泥炭池沼在干燥氣候極易發生自燃。

泥炭池沼固然易燃，但也是主要的自然固碳系統：一方面，泥炭池沼中發展的植物不竭從大氣中接收二氧化碳，并以纖維素、木質素等有機質的形式固定下來;另一方面，泥炭池沼嚴寒的情況延緩植物敗北歷程，池沼中充沛的水量則隔斷有機質接觸空氣。就這樣，大氣中大量的碳被鎖定在泥炭池沼中。據估量，每1平方米的泥炭地天天能從大氣中接收、固定3克二氧化碳。全球130萬平方千米的泥炭地儲存著半斤八兩于全球60年碳排放總量的碳。

為什么我們離不開泥炭池沼？

供給燃料泥炭好久以來都是一種主要燃料。泥炭中的木糖也可用于出產乙醇：泥炭被浸入硫酸溶液中熬煮，此中的木糖被硫酸溶劑萃掏出來。木糖是一種五碳糖，也是一種主要生物質，經特種酵母處置后可用于出產燃料乙醇。每100千克泥炭干物質中可提掏出6升純乙醇，產量接近馬鈴薯制乙醇。木糖自己在化工、醫藥、皮革、染料等工業部分都有普遍的應用。

動植物的主要棲息地池沼生態系統有很高的出產力，其多樣化的水陸情況為糊口在池沼中的微生物、植物、蟲豸、鳥類、魚類、兩棲動物、爬蟲類和哺乳動物供給抱負的棲息地。

泥炭池沼被譽為生物“超等市場”，為動物供給多樣化食物來歷。枯死的植物葉子和莖在水平分解，形當作有機質小顆粒。小型水生蟲豸、貝類和小型魚類靠進食這類有機質保存。這些小型動物又為大型肉食性魚類、爬蟲類、兩棲動物、鳥類和哺乳動物供給食物。泥炭池沼還為人類供給豐碩的食物來歷，包羅魚、貝類、漿果、野生稻等等。更主要的是，池沼中的微生物和野活潑植物配合介入全球水、氮和硫輪回。

凈化水質泥炭池沼具有壯大凈化能力。泥炭池沼的海綿狀泥土不僅接收水分，也斷根很多水體中的污染物。上游水匯入池沼后，流速變慢，有利于土壤和沙粒等大顆粒沉降。一些來自城市、牧場和道路排水中的污染物，例如重金屬和農藥，被泥炭池沼中的植物根毛和泥炭土吸附，此中一些有害物質形當作沉淀物沉積下來，還有一些當作為植物組織的一部門。在泥炭池沼的更深層泥土中，微生物完當作更復雜的凈化。水中的亞硝酸鹽會在人體內被轉化為亞硝胺（一種與癌癥高度相關的化合物）。一些細菌經由過程反硝化感化將水中的硝酸鹽和亞硝酸鹽還原當作氮氣或含氮氣體，釋放到大氣，削減水體中亞硝酸鹽的含量。

從泥炭池沼中被挖掘出來的泥炭是一種主要燃料。泥炭池沼的高出產力為很多生物供給了棲息地和食物來歷。泥炭池沼的清水機制（示意圖）。

因為泥炭池沼優異的清水能力，很多國度都在研究操縱池沼等濕地處置污水。20宿世紀50年月，德國科學家率先提出濕地可被用于大規模、低當作本去除水體中的富營養物質和懸浮物。20宿世紀90年月初，深圳呈現了中國第一個用于污水處置的人工濕地——白泥淖濕地。今天，全中國正在運營的人工濕地污水處置項目跨越200個。

泥炭黃油。泥炭鞣尸。

泥炭池沼考古

因為泥炭池沼風涼、低氧（甚至無氧）的情況晦氣于微生物勾當，所以前人利用的木成品等有機材料在泥炭池沼中可獲得杰出保留，是以泥炭池沼也是考古熱點地域。在英國達特穆爾泥炭池沼中，考古學家發現了距今4000多年的精美手鐲、編織布袋和木制耳釘，此中一些木成品上甚至完整保留了加工陳跡，考古學家經由過程這些陳跡來判定青銅時代糊口在這里的前人利用了什么切割手藝。

2016年，愛爾蘭一處泥炭池沼中出土了一個木質容器，里面裝著重約10千克的黃油塊。其實，在英國和愛爾蘭泥炭池沼四周糊口的人們經常在嚴寒季候割草籌辦燃料時發現池沼黃油。早在2003年，英國科學家就揭開了池沼黃油當作分之謎：牛油和乳成品的夾雜物。

泥炭池沼中出土的最聞名考古證據是“泥炭鞣尸”——顛末泥炭地天然干尸化處置的人類干尸。今朝人類發現的最古老泥炭鞣尸形當作于大約1萬年前。與絕大大都古代人類尸體分歧，泥炭鞣尸往往能保留皮膚和內臟等軟組織，這是因為泥炭池沼情況同時具備高酸性、低暖和缺氧等前提。這些前提不單有利于保留尸身，還會對尸身進行自然鞣制（鞣制是皮成品的一個主要加工工序，可讓柔嫩皮革變得堅硬耐磨）。與此同時，因為持久浸泡在酸性水體中，這些尸身的骨骼磷酸鈣逐漸流掉，導致骨骼變得極其柔嫩。因為尸身中肌肉等組織的卵白質逐漸消融，尸身體積也隨之縮小。

在1916年一次國際學術會議上，一位瑞典科學家當眾講述本身如何經由過程在瑞典南部泥炭池沼中發現的花粉揭示分歧植物分布轉變過程。粉孢學這個新學科由此創立，其本家兒要研究課題是古代植被分布和古代天氣轉變。今天，粉孢學甚至在石油勘察和司法破案等范疇也獲得應用。

泥炭池沼不僅具有調骨氣候和凈化水質的感化，也是動植物的主要棲息地。泥炭池沼不僅為人類供給娛樂和景不雅資本，并且具有主要的蓄洪意義。更主要的是，泥炭池沼為人類研究古生物和古代天氣供給了不成替代的標原本源。人類對并世無雙的生態系統——泥炭池沼的熟悉也在不竭加深。

（責任編纂王川）

漂浮的島

2013年10月一個禮拜五，美國明尼蘇達州梅里菲爾德灣東部夙起的居平易近發現一夜之間水面上呈現一座小島，其總面積跨越1萬平方米。該島上發展著矮草、菖蒲和低矮的柳樹。科學家說，這是一塊漂浮的泥炭地（俗稱泥炭浮島）。為了不影響通航，這塊泥炭浮島被切割當作三塊，并漂流至下流。

當天氣變得暖和時，泥炭中的有機物被厭氧菌分化，由此發生的大量甲烷會增添泥炭浮力，讓泥炭浮于水面。這給植物供給了發展所需的泥土：草本植物最先登岸浮島，然后是灌木，甚至就連高峻喬木也會安家浮島，浮島是以變得越來越像陸地。泥炭浮島在全宿世界遍及存在，人們操縱這些浮島放牛、耕種和垂釣。

最大的熱帶泥炭池沼露面

位于剛果盆地中部的一個泥炭池沼此前一向不為人所知，直到2012年才被發現。科學家深切這片熱帶池沼叢林，在三年里收集了足夠的泥炭樣本。連系衛星數據，科學家估量該池沼的面積是最初估量值的17倍。固然這也只占剛果盆地總面積的4%，但該池沼儲存的碳量半斤八兩于全球三年化石燃料碳總排放量，并且全球熱帶泥炭池沼碳儲量中30%都集中在這里。

作者：段景頣

來歷：《大天然摸索》