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邹建文教授课题组在全球内陆和河口水体温室气体排放估算方面取得重要进展

发布时间:2022-05-14 点击次数:

人类活动引起的大气温室气体浓度攀升是导致全球变暖的主要原因,其中温室气体甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)对全球温室效应的贡献仅次于二氧化碳。由于人类活动向水体输入了大量碳氮营养物质,导致内陆淡水(河流、水库、湖泊、池塘、溪流)和河口水体成为大气CH4和N2O的重要排放源,近年来成为全球变化研究关注的前沿。目前有关内陆水域和河口CH4和N2O排放量的全球估算存在很大不确定性,主要是对其通量组分和观测方法学差异缺乏系统性定量评估,导致大量实测结果与IPCC的全球默认值之间存在较大缺口。因此,基于全球观测数据的集成,科学评估人类活动引起的全球内陆和河口水体CH4和N2O排放量极其重要。

近日,js4399金沙线路邹建文教授课题组通过对全球2997组同步原位观测资料的集成与定量估算研究,辨析了全球不同内陆淡水和河口水体CH4和N2O排放的差异性特征,定量评估了冒泡和分子扩散途径对全球内陆淡水水体CH4排放总量的相对贡献。结果表明,内陆淡水水体包括河流、水库、湖泊和溪流通过冒泡和分子扩散途径排放的CH4总量为95.18 Tg yr-1, 而通过分子扩散途径排放的N2O总量为1.48 Tg yr-1,相当于每年30.6亿吨二氧化碳当量碳排放,约占水体CO2排放总量的60%。其中,冒泡途径排放在总的CH4通量组成中占主导性贡献,占比高达62-84%。因此,国际上早期普遍采用的扩散模型法明显低估了水体CH4排放。本研究得出的水体N2O排放系数明显低于IPCC指南全球缺省值,为进一步修正和更新IPCC全球参数提供了重要参考。

相关研究成果近日以“Global methane and nitrous oxide emissions from inland waters and estuaries”为题发表在国际全球变化研究领域权威期刊Global Change Biology上。该研究也是课题组近年来围绕流域水体温室气体排放研究在Environmental Science & Technology (2016/2019) 和Agricultural and Forest Meteorology (2021) 等刊物上发表相关结果后的又一重要进展。相关研究为了解不同排放途径(冒泡vs分子扩散)和测定方法学(箱法vs扩散模型法)差异的水体温室气体排放特征及其驱动因子提供了数据支撑,同时也为科学编制全球流域水体温室气体排放清单提供了基本参考。

全球主要内陆淡水和河口水体温室气体排放强度估算

课题组博士生郑雅晶和青年教师吴双博士为论文共同第一作者,刘树伟教授和邹建文教授为论文共同通讯作者,王金阳副教授、英国班戈大学生物学院Chris Freeman教授和德国卡尔斯鲁厄理工学院夏龙龙博士等共同参与了该项研究。本研究得到了国家自然科学基金、人才项目和双一流学科经费等资助。

全文链接:https://doi.org/10.1111/gcb.16233

 

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