地理資源所等發現河源區域為全球溫室氣體重要排放源---中國科學院

2020-12-18 中國科學院

地理資源所等發現河源區域為全球溫室氣體重要排放源

2020-12-17 地理科學與資源研究所

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　　全球溫室氣體（GHGs）排放持續增長，引發全球變暖等一系列重要生態環境問題。為應對和解決全球變暖問題，首先需要釐清全球GHGs的主要源匯途徑。在傳統全球碳循環研究中，河流生態系統僅作為陸地碳庫通往海洋碳庫的一個傳輸通道，加之總面積相對較小，一般不納入碳源或碳匯估算過程。然而，近年來越來越多研究表明，河流底泥中儲存了大量高濃度有機碳，使其具有巨大的GHGs排放潛力；迄今為止，科研人員對全球河流GHGs排放的估算仍然存在較大不確定性，且排放通量的調控因素也尚不清楚。 

　　為了深入揭示上述科學問題，中國科學院地理科學與資源研究所以及加拿大魁北克大學蒙特婁分校（UQAM）等多家單位的研究團隊合作，構建了全球595條河流GHGs通量觀測數據集，定量估算了全球河流水體生態系統溫室氣體（CO2、CH4和N2O）排放總量並探究其通量相關調控因素。估算結果表明，河流生態系統GHGs年排放量為6.6 (5.5–7.8) Pg CO2/yr，29.5 (19.6–37.3) Tg CH4/yr和0.6 (0.2–0.9)Tg N2O /yr，是全球溫室氣體的主要排放源之一。其中河源地區（河流等級小於或等於3）貢獻超過70%溫室氣體總排放量，且GHGs 排放通量隨河流等級增加而呈現降低趨勢。河源區域GHGs高排放量主要與該區域內水體中碳氮營養物濃度較高以及溶解氧濃度較低有關。相對而言，在河流下遊區域，隨著徑流量增加，碳氮營養物濃度被「稀釋」，加之因浮遊植物和水生植物增多導致的溶解氧濃度上升，共同導致了GHGs排放降低。此外，在下遊靠近河口區域，人為源汙染物的大量輸入，使得CO2排放通量再次增加。該研究提供了全球河流生態系統GHGs排放的系統性估算結果，指出了河源地區是全球GHGs排放重要源頭，為進一步完善全球GHGs排放清單和後續過程機理模型的構建奠定理論基礎。 

　　該研究成果近期在線發表在Water Research上。上述工作獲得第二次青藏高原綜合科考項目資助。 

　　論文連結  

不同等級河流GHGs排放通量差異及潛在調控因素


　　全球溫室氣體（GHGs）排放持續增長，引發全球變暖等一系列重要生態環境問題。為應對和解決全球變暖問題，首先需要釐清全球GHGs的主要源匯途徑。在傳統全球碳循環研究中，河流生態系統僅作為陸地碳庫通往海洋碳庫的一個傳輸通道，加之總面積相對較小，一般不納入碳源或碳匯估算過程。然而，近年來越來越多研究表明，河流底泥中儲存了大量高濃度有機碳，使其具有巨大的GHGs排放潛力；迄今為止，科研人員對全球河流GHGs排放的估算仍然存在較大不確定性，且排放通量的調控因素也尚不清楚。 
　　為了深入揭示上述科學問題，中國科學院地理科學與資源研究所以及加拿大魁北克大學蒙特婁分校（UQAM）等多家單位的研究團隊合作，構建了全球595條河流GHGs通量觀測數據集，定量估算了全球河流水體生態系統溫室氣體（CO2、CH4和N2O）排放總量並探究其通量相關調控因素。估算結果表明，河流生態系統GHGs年排放量為6.6 (5.5–7.8) Pg CO2/yr，29.5 (19.6–37.3) Tg CH4/yr和0.6 (0.2–0.9)Tg N2O /yr，是全球溫室氣體的主要排放源之一。其中河源地區（河流等級小於或等於3）貢獻超過70%溫室氣體總排放量，且GHGs 排放通量隨河流等級增加而呈現降低趨勢。河源區域GHGs高排放量主要與該區域內水體中碳氮營養物濃度較高以及溶解氧濃度較低有關。相對而言，在河流下遊區域，隨著徑流量增加，碳氮營養物濃度被「稀釋」，加之因浮遊植物和水生植物增多導致的溶解氧濃度上升，共同導致了GHGs排放降低。此外，在下遊靠近河口區域，人為源汙染物的大量輸入，使得CO2排放通量再次增加。該研究提供了全球河流生態系統GHGs排放的系統性估算結果，指出了河源地區是全球GHGs排放重要源頭，為進一步完善全球GHGs排放清單和後續過程機理模型的構建奠定理論基礎。 
　　該研究成果近期在線發表在Water Research上。上述工作獲得第二次青藏高原綜合科考項目資助。 
　　論文連結  
　　不同等級河流GHGs排放通量差異及潛在調控因素
　　

列印 責任編輯：江澄

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