科学家揭示近20年青藏高原水体的碳源汇特征

近日，《科学通报》发表的一项研究阐明了青藏高原湖泊CO2交换通量及碳源汇特征， 揭示了青藏高原水体碳交换过程的驱动机制。该研究由中科院院士于贵瑞、中科院地理科学与资源研究所研究员高扬、中科院青藏高原所研究员汪亚峰等合作完成。

我国有一半湖泊都位于青藏高原，随着人类活动和气候变化日益加剧，围绕青藏高原湖泊碳源汇之争悬而未决。

为此，研究团队通过现场监测和数据整合，探讨了近20年青藏高原水体碳交换过程和特征。他们发现湖泊CO2交换通量表现出显著的时间差异，即2000年代和2010年代的交换通量显著高于2020年代。青藏高原湖泊CO2年排放量从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。西部和南部区域的湖泊CO2交换通量较高，东部和北部地区则较低。然而，当结冰期包含在年度碳预算估算中时，青藏高原湖泊通常充当碳汇。因此，青藏高原湖泊正逐渐向碳汇演变，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。碳交换通量估算的高度不确定性，青藏高原湖泊的碳汇容量可能被低估。

研究团队还发现，自1980年代以来，青藏高原经历了广泛的气候变化，主要包括气温升高和湿度增加、太阳变暗和风速降低。气温升高将继续对青藏高原产生显著影响，加速水体生物物理化学过程，促进水-气界面的碳交换。然而，全球变暖也会延长无冰期和融雪期，增加青藏高原湖泊的数量和面积，降低湖泊盐度水平，促进浮游植物生长，最终增加湖泊CO2吸收，逐渐融化的湖冰和冻土也会释放碳到水体中。此外，他们还发现，太阳变暗导致水体自养生物光合作用减少，CO2吸收减少。风速降低导致气体扩散速度变慢，温室气体排放降低。

该研究表明，全球气候变化正在共同改变青藏高原湖泊，使其从一个大的碳源变成一个碳汇。这为准确评估生态系统碳库提供重要数据支持，并为如何应对全球气候变化提供了科学依据。