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海兰达尔环境监测
2024/04/11 17:30
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原文链接:https://doi.org/10.1029/2023JG007756
前言
盐沼是一个重要的生态系统,在全球碳循环和储存过程中起着关键作用。然而,尽管盐沼储存了碳,但它们也会释放出其他重要的温室气体,比如甲烷和氧化亚氮。目前,这些通量的大小和可变性存在不确定性。海平面上升(SLR)及SLR的适应策略对温室气体动态的影响使得这个问题更加复杂。
这项研究探讨了沉积物增加对温室气体通量的影响,这是一种SLR适应策略,即在沼泽表面添加沉积物以提升海拔高度。研究发现,沉积物的添加增加了甲烷通量,但被沉积物改良的整个沼泽地区储存的温室气体仍比它们本身排放的要多。
研究方法
2017年春季,作为NOAA国家河口研究保护系统进行的国家研究的一部分,NBNERR建立了0.5 m2的沉积物薄层放置(TLP)试验地,以确定TLP对植被动态和土壤条件的影响。在这项研究中,研究人员使用这些试验地的一部分来测量了温室气体通量。具体来说,对三组不同条件的地块进行了测量,分别为TLP-14 cm组(添加了14 cm的薄层沉积物),TLP-7 cm组(添加了14 cm的薄层沉积物),对照组(没有添加任何沉积物,代表沼泽中正在退化的地区)以及参考组(在高地边界上建立的参考组,代表TLP地块提升海拔的最终目标)。
研究结果
N2O通量变化很大,从-30.58到20.27(μmol m-2 hr-1),其中约43%的通量为0。N2O通量在TLP-14 cm组中最高,在TLP-7 cm组中最低,在对照组和参考组中适中。盐沼中N2O通量主要由水的停留时间和溶解无机氮的可用性驱动。在这项研究中,N2O通量与文献值相当。TLP-14 cm组的N2O比对照组高近3倍,对这种差异的一种可能的解释是,TLP-14 cm地块的海拔比对照组更高,这创造了更多的排水条件,更适合硝化和不完全反硝化,而这两个过程能产生N2O。在所有的处理中,CO2通量始终低于0,表明碳的净吸收。CO2通量范围从-61.28到10.46 mmol m-2 hr-1。总的来说,本研究中CO2的摄取率与其他盐沼的测量值相当。TLP地块的CH4通量比对照组高243%-512%,这表明从生态学上看,TLP实际上正在改变甲烷的产生过程。甲烷的下降可能是由于TLP高度缓解了还原条件,从而增加了甲烷的氧化速率。
总结
随着气候变化导致的海平面上升,许多盐沼的存在正受到威胁,因此必须利用科学来为战略提供信息,以提高这些系统的弹性。此外,随着蓝碳继续被提出作为一种缓解气候变化的战略,有必要了解不断变化的沿海条件会如何影响碳和温室气体动态。当考虑到这项研究的结果以及其对盐沼温室气体动力学的意义时,可以得到结论,TLP改变了温室气体动力学和其他土壤条件,并且TLP对甲烷排放的影响最大。
这项研究强调了持续监测的重要性,以便更好地理解温室气体动态可能会如何随时间变化的重要性。随着SLR继续威胁到盐沼生态系统的生存,沉积物的添加将继续被用作SLR适应策略,了解沉积物添加如何影响盐沼生态功能的各个方面将至关重要。
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