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【中国科学报】升温使自然湿地温室气体吸收功能大幅减弱

2023-03-27 中国科学报 高雅丽
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  近日,记者从澳门赌场大气物理研究所获悉,该所东亚区域气候-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”功能进行了研究,发现如果全球升温幅度在1.5℃~2℃,湿地的温室气体“汇”功能减弱超过一半(约-57%)。相关研究成果发表于《自然-气候变化》。

  湿地覆盖地球表面积的6%,储存着全球1/3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。在湿地的厌氧环境中有机碳的分解速度慢,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。

  团队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年至2022年间167个独立自然湿地站点的人为增温模拟实验数据,就二氧化碳、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。

  研究发现,即使《巴黎协定》提出的“全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在 2℃ 以内,并努力将温度上升幅度限制在 1.5℃ 以内”目标能够实现,湿地在减缓气候变化方面所起的作用仍会大幅减弱。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,该研究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,即使氧化亚氮排放少量增加,也可能对全球升温产生不可忽视的影响。研究还发现,在维管植物占优势的多年冻土湿地,气候变暖会显著促进甲烷和氧化亚氮的净排放,从而产生正反馈作用。

  该研究揭示了湿地温室气体排放对增温响应的特征等,为湿地-气候反馈机制的模拟研究提供了新启示。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41558-023-01637-0

(原载于《中国科学报》 2023-03-27 第1版 要闻)
打印 责任编辑:梁春雨

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