近日，中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所研究員施坤、段洪濤和副研究員劉東與自然資源部第二海洋研究所、香港大學(xué)、英國(guó)斯特林大學(xué)、英國(guó)班戈大學(xué)、愛沙尼亞塔爾圖大學(xué)等單位的學(xué)者合作揭示了1984年至2023年中國(guó)湖泊有機(jī)碳濃度時(shí)空分異格局和儲(chǔ)量顯著增加的規(guī)律。相關(guān)研究近日發(fā)表于《自然—通訊》。

 

湖泊是全球碳循環(huán)和氣候的調(diào)節(jié)器，此前的研究通常假設(shè)湖泊總有機(jī)碳儲(chǔ)量不變。利用大量的野外調(diào)查數(shù)據(jù)和衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)，新研究發(fā)現(xiàn)1984~2023年中國(guó)24366個(gè)湖泊有機(jī)碳濃度和儲(chǔ)量的明顯時(shí)空變化，指出了已有假設(shè)缺陷。類似情況可能也在全球湖泊中發(fā)生，這表明湖泊水體在固碳方面的作用越來越重要。研究對(duì)于理解湖泊碳循環(huán)過程機(jī)制具有重要意義。

 

研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)湖泊DOC（溶解性有機(jī)碳）西北高、東南低，POC（顆粒性有機(jī)碳）則呈現(xiàn)相反格局，有機(jī)碳總儲(chǔ)量顯著增加。其中，西北內(nèi)蒙古-新疆和青藏高原湖區(qū)的平均DOC濃度（25.71±24.72 mg/L）是東南部云貴高原和東部平原湖區(qū)（10.29±7.27 mg/L）的2.5倍。西北湖泊平均POC濃度僅為0.83±0.19 mg/L，而東南湖泊POC濃度高達(dá)4.85±0.65 mg/L。研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)中國(guó)湖泊總DOC儲(chǔ)量為39.43 Tg C，其中83.2%儲(chǔ)存在青藏高原。中國(guó)湖泊POC總儲(chǔ)量為2.14 Tg C，其中絕大多數(shù)存儲(chǔ)在東南部湖泊。儲(chǔ)水量?jī)H為29.3%的東部湖泊存儲(chǔ)了中國(guó)55.2%的POC。雖然青藏湖泊水儲(chǔ)量占全國(guó)的55.3%，但POC儲(chǔ)量?jī)H占25.6%。

 

研究發(fā)現(xiàn)，1984-2023年中國(guó)湖泊溶解有機(jī)碳（DOC）和顆粒有機(jī)碳（POC）儲(chǔ)量分別增加了44.6%和33.5%。研究最后量化了不同因子對(duì)中國(guó)湖泊DOC和POC濃度時(shí)空變化的相對(duì)貢獻(xiàn)。結(jié)果表明，人類活動(dòng)對(duì)DOC濃度空間變化的貢獻(xiàn)為50.2%，氣候因子對(duì)POC濃度空間變化的貢獻(xiàn)為75.9%。研究確定了流域人類活動(dòng)、湖泊水量或氣候等是中國(guó)湖泊有機(jī)碳儲(chǔ)量增加的主要驅(qū)動(dòng)因素。