中國科學院南京地理與湖泊研究所等發現中國湖泊有機碳總儲量大幅增加

近日，中國科學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、英國斯特林大學、英國班戈大學、愛沙尼亞塔爾圖大學等單位的學者合作揭示了1984年至2023年中國湖泊有機碳濃度時空分異格局和儲量顯著增加的規律。相關研究近日發表于《自然—通訊》。

 

湖泊是全球碳循環和氣候的調節器，此前的研究通常假設湖泊總有機碳儲量不變。利用大量的野外調查數據和衛星監測技術，新研究發現1984~2023年中國24366個湖泊有機碳濃度和儲量的明顯時空變化，指出了已有假設缺陷。類似情況可能也在全球湖泊中發生，這表明湖泊水體在固碳方面的作用越來越重要。研究對于理解湖泊碳循環過程機制具有重要意義。

 

研究發現，中國湖泊DOC（溶解性有機碳）西北高、東南低，POC（顆粒性有機碳）則呈現相反格局，有機碳總儲量顯著增加。其中，西北內蒙古-新疆和青藏高原湖區的平均DOC濃度（25.71±24.72 mg/L）是東南部云貴高原和東部平原湖區（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4.85±0.65 mg/L。研究進一步發現中國湖泊總DOC儲量為39.43 Tg C，其中83.2%儲存在青藏高原。中國湖泊POC總儲量為2.14 Tg C，其中絕大多數存儲在東南部湖泊。儲水量僅為29.3%的東部湖泊存儲了中國55.2%的POC。雖然青藏湖泊水儲量占全國的55.3%，但POC儲量僅占25.6%。

 

研究發現，1984-2023年中國湖泊溶解有機碳（DOC）和顆粒有機碳（POC）儲量分別增加了44.6%和33.5%。研究最后量化了不同因子對中國湖泊DOC和POC濃度時空變化的相對貢獻。結果表明，人類活動對DOC濃度空間變化的貢獻為50.2%，氣候因子對POC濃度空間變化的貢獻為75.9%。研究確定了流域人類活動、湖泊水量或氣候等是中國湖泊有機碳儲量增加的主要驅動因素。