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。