为什么我们离不开泥炭沼泽？

泥炭池沼那些事儿

池沼水面上充溢着可燃性气体甲烷。这些甲烷由池沼中的厌氧微生物代谢发生。

在古代，进入池沼的人们在夜晚看到远处有火光闪灼，会误认为是人家的烛火。若是贸然跟从“烛火”深切池沼，很快便会迷掉偏向，不少人是以丧命池沼。难怪这些神秘火球被当当作是险恶精灵的化身。

2018年10月末一个薄暮，美国新泽西州中部的米尔斯通河上漂浮着一艘划子。船上坐着应用微生物学家伊芙丽率领的小队。伊芙丽点燃一根长杆结尾的织物，不寒而栗地将长杆燃烧的一端伸标的目的河面。河面上当即升起熊熊火焰，火光照亮船上所有人的脸庞。几秒钟后，火光消逝，四周一切又敏捷遁天黑色。

池沼水面上充溢着可燃性气体甲烷。这些甲烷由池沼中的厌氧微生物代谢发生。

伊芙丽的这个尝试揭示池沼水体味释放可燃气体。池沼水面几乎安静。这意味着空气中的氧气无法有用溶入池沼水中。是以，厌氧细菌和依靠无氧代谢的古菌在池沼水体中大量滋生，而它们中很多属于产甲烷菌。在伊芙丽的小队步行穿越池沼时，她让大师注重身边不时浮起的连续串甲烷气泡。

在阴冷潮湿的池沼中，是什么点燃了燃点跨越500℃的甲烷？本来，池沼中富含磷元素，这让厌氧菌在代谢时发生磷化氢（一种常温下可自燃的气体）。因为厌氧菌的代谢勾当，水面四周始终充溢甲烷气体。少量磷化氢浮出水面后自燃，并点燃了四周的甲烷，形当作火球。

泥炭是自然固碳装配

有些池沼易燃，尤其是泥炭池沼。泥炭是煤炭的初级形态，由泥炭池沼中没有完全腐臭的植物残体形当作。2019年6月，海说神聊极圈履历罕有高温，西伯利亚、格陵兰、阿拉斯加和加拿大败部等海说神聊极圈地域野火跋扈獗，此中不少野火发生于多年冻土带上方的泥炭池沼。雷击制造火苗，丰硕的泥炭供给可燃物，干燥气候则助长火势舒展。

泥炭池沼的火势不单标的目的周边舒展，还标的目的地下更深的泥炭层扩散。这种地下立体火警一次性可持续数月，燃烧不单发生大量碳排放，还会粉碎泥土微生物群落和植物根系。燃烧事后的地下土层呈现庞大浮泛，引起地面塌陷，沿海泥炭池沼地被大量海水倒灌。印度尼西亚拥有面积庞大的热带泥炭池沼，分布在婆罗洲群岛和苏门答腊岛等地。印度尼西亚每年有大面积泥炭池沼被抽干积水并焚烧，以清理出耕地用于莳植油棕（一种油料作物，其产物是食物、化妆品和工业出产的主要原料）等经济作物。

因为泥炭池沼的低暖和缺氧前提按捺了植物残体败北，所以大气中大量的碳被保留在泥炭池沼中。因为泥炭是一种燃料，所以泥炭池沼在干燥气候极易发生自燃。

泥炭池沼固然易燃，但也是主要的自然固碳系统：一方面，泥炭池沼中发展的植物不竭从大气中接收二氧化碳，并以纤维素、木质素等有机质的形式固定下来;另一方面，泥炭池沼严寒的情况延缓植物败北历程，池沼中充沛的水量则隔断有机质接触空气。就这样，大气中大量的碳被锁定在泥炭池沼中。据估量，每1平方米的泥炭地天天能从大气中接收、固定3克二氧化碳。全球130万平方千米的泥炭地储存着半斤八两于全球60年碳排放总量的碳。

为什么我们离不开泥炭池沼？

供给燃料泥炭好久以來都是一种主要燃料。泥炭中的木糖也可用于出产乙醇：泥炭被浸入硫酸溶液中熬煮，此中的木糖被硫酸溶剂萃掏出来。木糖是一种五碳糖，也是一种主要生物质，经特种酵母处置后可用于出产燃料乙醇。每100千克泥炭干物质中可提掏出6升纯乙醇，产量接近马铃薯制乙醇。木糖自己在化工、医药、皮革、染料等工业部分都有普遍的应用。

动植物的主要栖息地池沼生态系统有很高的出产力，其多样化的水陆情况为糊口在池沼中的微生物、植物、虫豸、鸟类、鱼类、两栖动物、爬虫类和哺乳动物供给抱负的栖息地。

泥炭池沼被誉为生物“超等市场”，为动物供给多样化食物来历。枯死的植物叶子和茎在水平分解，形当作有机质小颗粒。小型水生虫豸、贝类和小型鱼类靠进食这类有机质保存。这些小型动物又为大型肉食性鱼类、爬虫类、两栖动物、鸟类和哺乳动物供给食物。泥炭池沼还为人类供给丰硕的食物来历，包罗鱼、贝类、浆果、野生稻等等。更主要的是，池沼中的微生物和野活泼植物配合介入全球水、氮和硫轮回。

净化水质泥炭池沼具有壮大净化能力。泥炭池沼的海绵状泥土不仅接收水分，也断根很多水体中的污染物。上游水汇入池沼后，流速变慢，有利于土壤和沙粒等大颗粒沉降。一些来自城市、牧场和道路排水中的污染物，例如重金属和农药，被泥炭池沼中的植物根毛和泥炭土吸附，此中一些有害物质形当作沉淀物沉积下来，还有一些当作为植物组织的一部门。在泥炭池沼的更深层泥土中，微生物完当作更复杂的净化。水中的亚硝酸盐会在人体内被转化为亚硝胺（一种与癌症高度相关的化合物）。一些细菌经由过程反硝化感化将水中的硝酸盐和亚硝酸盐还原当作氮气或含氮气体，释放到大气，削减水体中亚硝酸盐的含量。

从泥炭池沼中被挖掘出来的泥炭是一种主要燃料。泥炭池沼的高出产力为很多生物供给了栖息地和食物来历。泥炭池沼的清水机制（示意图）。

因为泥炭池沼优异的清水能力，很多国度都在研究操纵池沼等湿地处置污水。20宿世纪50年月，德国科学家率先提出湿地可被用于大规模、低当作本去除水体中的富营养物质和悬浮物。20宿世纪90年月初，深圳呈现了中国第一个用于污水处置的人工湿地——白泥淖湿地。今天，全中国正在运营的人工湿地污水处置项目跨越200个。

泥炭黄油。泥炭鞣尸。

泥炭池沼考古

因为泥炭池沼风凉、低氧（甚至无氧）的情况晦气于微生物勾当，所以前人利用的木成品等有机材料在泥炭池沼中可获得杰出保留，是以泥炭池沼也是考古热点地域。在英国达特穆尔泥炭池沼中，考古学家发现了距今4000多年的精美手镯、编织布袋和木制耳钉，此中一些木成品上甚至完整保留了加工陈迹，考古学家经由过程这些陈迹来判定青铜时代糊口在这里的前人利用了什么切割手艺。

2016年，爱尔兰一处泥炭池沼中出土了一个木质容器，里面装着重约10千克的黄油块。其实，在英国和爱尔兰泥炭池沼四周糊口的人们经常在严寒季候割草筹办燃料时发现池沼黄油。早在2003年，英国科学家就揭开了池沼黄油当作分之谜：牛油和乳成品的夹杂物。

泥炭池沼中出土的最闻名考古证据是“泥炭鞣尸”——颠末泥炭地天然干尸化处置的人类干尸。今朝人类发现的最古老泥炭鞣尸形当作于大约1万年前。与绝大大都古代人类尸体分歧，泥炭鞣尸往往能保留皮肤和内脏等软组织，这是因为泥炭池沼情况同时具备高酸性、低暖和缺氧等前提。这些前提不单有利于保留尸身，还会对尸身进行自然鞣制（鞣制是皮成品的一个主要加工工序，可让柔嫩皮革变得坚硬耐磨）。与此同时，因为持久浸泡在酸性水体中，这些尸身的骨骼磷酸钙逐渐流掉，导致骨骼变得极其柔嫩。因为尸身中肌肉等组织的卵白质逐渐消融，尸身体积也随之缩小。

在1916年一次国际学术会议上，一位瑞典科学家当众讲述本身如何经由过程在瑞典南部泥炭池沼中发现的花粉揭示分歧植物分布转变过程。粉孢学这个新学科由此创立，其本家儿要研究课题是古代植被分布和古代天气转变。今天，粉孢学甚至在石油勘察和司法破案等范畴也获得应用。

泥炭池沼不仅具有调骨气候和净化水质的感化，也是动植物的主要栖息地。泥炭池沼不仅为人类供给娱乐和景不雅资本，并且具有主要的蓄洪意义。更主要的是，泥炭池沼为人类研究古生物和古代天气供给了不成替代的标原本源。人类對并世无双的生态系统——泥炭池沼的熟悉也在不竭加深。

（责任编纂王川）

漂浮的岛

2013年10月一个礼拜五，美国明尼苏达州梅里菲尔德湾东部夙起的居平易近发现一夜之间水面上呈现一座小岛，其总面积跨越1万平方米。该岛上发展着矮草、菖蒲和低矮的柳树。科学家说，这是一块漂浮的泥炭地（俗称泥炭浮岛）。为了不影响通航，这块泥炭浮岛被切割当作三块，并漂流至下流。

当天气变得暖和时，泥炭中的有机物被厌氧菌分化，由此发生的大量甲烷会增添泥炭浮力，让泥炭浮于水面。这给植物供给了发展所需的泥土：草本植物最先登岸浮岛，然后是灌木，甚至就连高峻乔木也会安家浮岛，浮岛是以变得越来越像陆地。泥炭浮岛在全宿世界遍及存在，人们操纵这些浮岛放牛、耕种和垂钓。

最大的热带泥炭池沼露面

位于刚果盆地中部的一个泥炭池沼此前一向不为人所知，直到2012年才被发现。科学家深切这片热带池沼丛林，在三年里收集了足够的泥炭样本。连系卫星数据，科学家估量该池沼的面积是最初估量值的17倍。固然这也只占刚果盆地总面积的4%，但该池沼储存的碳量半斤八两于全球三年化石燃料碳总排放量，并且全球热带泥炭池沼碳储量中30%都集中在这里。

作者：段景頣

来历：《大天然摸索》