科學(xué)家揭示近20年青藏高原水體的碳源匯特征

近日，《科學(xué)通報(bào)》發(fā)表的一項(xiàng)研究闡明了青藏高原湖泊CO2交換通量及碳源匯特征， 揭示了青藏高原水體碳交換過(guò)程的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。該研究由中科院院士于貴瑞、中科院地理科學(xué)與資源研究所研究員高揚(yáng)、中科院青藏高原所研究員汪亞峰等合作完成。

 

我國(guó)有一半湖泊都位于青藏高原，隨著人類活動(dòng)和氣候變化日益加劇，圍繞青藏高原湖泊碳源匯之爭(zhēng)懸而未決。

 

為此，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)整合，探討了近20年青藏高原水體碳交換過(guò)程和特征。他們發(fā)現(xiàn)湖泊CO2交換通量表現(xiàn)出顯著的時(shí)間差異，即2000年代和2010年代的交換通量顯著高于2020年代。青藏高原湖泊CO2年排放量從2000年代的1.60 Tg C a-1增加到2010年代的6.87 Tg C a-1，然后在2020年代下降到1.16 Tg C a-1。西部和南部區(qū)域的湖泊CO2交換通量較高，東部和北部地區(qū)則較低。然而，當(dāng)結(jié)冰期包含在年度碳預(yù)算估算中時(shí)，青藏高原湖泊通常充當(dāng)碳匯。因此，青藏高原湖泊正逐漸向碳匯演變，一些小型淡水湖泊以及部分中低海拔的咸水湖具有固碳功能。碳交換通量估算的高度不確定性，青藏高原湖泊的碳匯容量可能被低估。  

 

研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，自1980年代以來(lái)，青藏高原經(jīng)歷了廣泛的氣候變化，主要包括氣溫升高和濕度增加、太陽(yáng)變暗和風(fēng)速降低。氣溫升高將繼續(xù)對(duì)青藏高原產(chǎn)生顯著影響，加速水體生物物理化學(xué)過(guò)程，促進(jìn)水-氣界面的碳交換。然而，全球變暖也會(huì)延長(zhǎng)無(wú)冰期和融雪期，增加青藏高原湖泊的數(shù)量和面積，降低湖泊鹽度水平，促進(jìn)浮游植物生長(zhǎng)，最終增加湖泊CO2吸收，逐漸融化的湖冰和凍土也會(huì)釋放碳到水體中。此外，他們還發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)變暗導(dǎo)致水體自養(yǎng)生物光合作用減少，CO2吸收減少。風(fēng)速降低導(dǎo)致氣體擴(kuò)散速度變慢，溫室氣體排放降低。

 

該研究表明，全球氣候變化正在共同改變青藏高原湖泊，使其從一個(gè)大的碳源變成一個(gè)碳匯。這為準(zhǔn)確評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)提供重要數(shù)據(jù)支持，并為如何應(yīng)對(duì)全球氣候變化提供了科學(xué)依據(jù)。