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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

研究发现自然湿地对温室气体吸收功能大幅减弱

2023-03-22

  3月21日,记者从中国科学院大气物理研究所获悉,该研究所东亚区域气候-环境重点实验室科研团队对全球增温背景下自然湿地的温室气体“汇”功能进行研究,发现如果全球升温幅度在1.5-2°C,湿地的温室气体“汇”功能减弱超过一半(约-57%)。相关成果发表于《自然-气候变化》。

  

  该项研究由大气物理所研究员贾根锁、徐希燕以及博士后包韬共同完成,他们基于数据爬虫技术和逆方差随机效应模型荟萃分析方法,集成了1990-2022年间在167个独立自然湿地站点开展的人为增温模拟实验数据,对二氧化碳、甲烷和氧化亚氮三种温室气体排放对增温的响应开展了研究。

  

  湿地覆盖地球表面积的6%,但储存着全球三分之一的土壤有机碳。湿地植被通过光合作用将大气中的二氧化碳转化为有机碳,在湿地土壤中积累。湿地的厌氧环境使得有机碳的分解速度较慢,所以湿地是碳素积累速度最快的自然生态系统。越来越多的证据表明,气候变暖正在显著改变湿地生态系统的结构和功能。

  

  研究发现,即使《巴黎协定》全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在 2°C 以内,并努力将温度上升幅度限制在 1.5°C 以内的目标能够实现,湿地在减缓气候变化方面所起的作用仍然会大幅减弱。

  

  增温后,在灌木类、禾草类等维管植物占优势的湿地,二氧化碳净吸收增加;苔藓、地衣等隐花植物占优势的湿地,二氧化碳净排放显著增加。不管湿地优势植物功能群如何,增温都促进了湿地甲烷的净排放,与低亲和力的甲烷氧化菌相比,产甲烷菌对土壤温度的变化更为敏感。

  

  此外,本研究还量化了湿地氧化亚氮排放对增温的响应。研究人员表示,在百年尺度上,氧化亚氮的温室效应是二氧化碳的298倍,即使少量的氧化亚氮排放增加,也可能对全球升温产生不可忽视的影响。本研究还发现,在维管植物占优势的多年冻土湿地,气候变暖会更加显著地促进甲烷和氧化亚氮的净排放,从而对气候变暖产生正反馈作用。

  

  政府间的气候变化委员会(IPCC)第6次气候变化评估报告中特别指出,《巴黎协定》温控目标下,未来碳排放空间估算不确定的主要来源之一是湿地等生态系统温室气体排放对气候变化响应的不确定。本研究揭示了湿地温室气体排放对增温响应的特征以及不确定的主要来源,也为湿地-气候反馈机制的模拟研究提供了新启示。


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不同优势植物功能群湿地中,二氧化碳、甲烷和氧化亚氮三种温室气体净交换对增温的响应

  责任编辑:宫在芹
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