隨著全球氣候變暖及碳排放問題的日益突出,碳循環的研究越來越受到人們關注。由於湖泊水體佔地球表面積較小,早期研究往往忽視湖泊在碳循環中的作用,但近期越來越多的研究證實湖泊中碳埋藏量非常豐富,在全球碳循環中發揮著重要的作用。開展湖泊碳埋藏的研究,不僅有助於瞭解湖泊生態系統碳循環規律及其影響機理,而且對區域或全球碳循環規律的研究也具有重要的意義。
中國湖泊數量眾多、類型多樣,是一個潛在的巨大碳匯,特別是20世紀五、六十年代以來,隨著人類活動導致湖泊水體氮、磷等營養鹽大量增加,中國湖泊富營養化問題越來越突出,湖泊對大氣碳匯的作用日益增強。但由於缺乏相關的研究數據,國內以往的有機碳埋藏研究往往侷限於一個湖泊或區域內的幾個湖泊,較少考慮不同地形區及不同氣候區的湖泊有機碳埋藏情況,導致對國內湖泊整體有機碳儲量認識不清,以及國內不同湖泊及與國外湖泊碳埋藏間對比研究不足。
中國科學院南京地理與湖泊研究所薛濱等研究人員,從已發表文獻中收集所有含近百年來中國湖泊年代數據和有機碳數據的共計64個湖泊的資料,系統研究了中國湖泊沉積物現代碳埋藏的速率及其時空分佈,並探究影響湖泊現代碳埋藏的主要因素。此外,該研究團隊還進一步以我國北方地區最大的湖泊呼倫湖為例,系統分析了呼倫湖近百年來有機碳埋藏的時空分佈及其主控因子。研究結果表明,近百年來中國湖泊有機碳埋藏速率平均值約為-2yr-1,有機碳儲量平均值約為269.5 Tg C,影響中國湖泊有機碳埋藏的主控因子為氣候因素(溫度、降水等)、湖泊自身參數(面積等)以及人類活動等。對於呼倫湖而言,研究結果表明近百年來呼倫湖有機碳埋藏速率空間差異較大,且在時間上呈現逐漸增加的趨勢,同時,相較於人類活動影響,氣候變化是影響近百年來呼倫湖有機碳埋藏的最主要因素。
該研究近期分別以 Organic carbon burial in Chinese lakes over the past 150 years 和Organic carbon burial from multi-core records in Hulun Lake, the largest lake in northern China為題,發表在Quaternary International 上。該研究得到了國家自然科學基金和國家科技基礎性工作專項等的資助。
圖1 中國五大湖區不同湖泊近百年來有機碳埋藏速率
圖2 中國五大湖區典型湖泊有機碳埋藏速率隨時間變化
圖3 近百年來呼倫湖有機碳埋藏速率隨時間變化
圖4 近百年來呼倫湖有機碳埋藏速率影響因素分析
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