沼泽地的鸟瞰图

研究揭示了内陆和沿海水道如何影响气候

2022年3月16日12:10.m.

OPE体育气候专家罗兰Resplandy领导的研究详细介绍了碳是如何在内陆和沿海水道中储存或运输的, 这项工作对执行国际气候协议具有重要意义. 

“溪流汇入河流,河流汇入大海.“要是有这么简单就好了.

大多数全球碳预算工作都假设水从陆地流向海洋是线性流动的, 它忽略了流之间复杂的相互作用, 河流, 湖泊, 地下水, 河口, 红树林等. 一项由气候科学家共同领导的研究 罗兰Resplandy, OPE体育地球科学和高草地环境研究所(HMEI)的助理教授, 详细介绍了碳是如何通过复杂的内陆和沿海水道储存和运输的. 发表 in 最新一期的《OPE体育》杂志, 这项工作对于执行作为国际气候协议一部分的碳计算具有重要意义.

罗兰Resplandy

罗兰Resplandy

陆地和海洋生态系统通过调节大气二氧化碳(CO)的水平对气候产生强大的影响2). 这些生态系统, 然而, 经常被视为彼此脱节, 这忽略了碳通过一个复杂的水体网络从陆地转移到开阔的海洋——连续的河流, 河流, 从陆地向海洋输送水的河口和其他水体.

在详细的分析中, 来自比利时的研究团队, 美国和法国发现,这种陆地到海洋的水生连续体(LOAC)含有大量的人为碳.g.化石燃料)的起源. 因此, 陆地生态系统从大气中移除的碳并不全部储存在当地, 正如人们通常认为的那样, 这对要求各国报告碳清单的全球协议有何影响. 研究人员还发现,自然来源的陆地到海洋的碳转移比之前认为的要大, 对人为CO的评估具有深远的影响2 被海洋和陆地吸收.

“LOAC的复杂性, 包括河流, 地下水, 湖泊, 水库, 河口, 潮汐沼泽, 红树林, 海草, 以及大陆架上方的水域, 评估其对全球碳循环的影响是否具有挑战性,皮埃尔·雷尼埃说, 他是布鲁塞尔大学的教授,与雷斯普兰迪共同领导了这项研究.

由于这种复杂性,重要的全球碳预算努力,如美国的那些.N. 政府间气候变化专门委员会和全球碳项目, 通常假设碳从河口直接“管道”转移到开阔的海洋. 另一个常见的假设是,所有运输的碳都是天然的, 忽略了人类扰动对这个水生连续体的影响, 比如筑坝和破坏沿海植被.

在这项研究中, 研究人员综合了100多项关于连续体不同组成部分的独立研究. 从这个综合, LOAC碳预算分为两个时期:前工业化时期和现代. 他们的研究结果证实了众所周知的前工业化时期的碳“循环”,即陆地生态系统从大气中吸收碳, 由河流转移到海洋, 然后释放回大气层.

“OPE体育发现这个陆地到海洋的自然循环所携带的碳量为0.每年650亿吨,比之前估计的大约多50%。.

此外, 这个循环由两个较小的循环组成, 一种是将碳从陆地生态系统转移到内陆水域,另一种是从沿海植被(所谓的“蓝碳生态系统”)转移到公海.

“工业化前陆地到海洋的碳运输更大,这意味着海洋吸收了人为的CO2 之前通过观察得出的结论被低估了,”Resplandy说.

“另一方面是土地对人为二氧化碳的吸收2 被高估了,”Regnier.

这项研究表明,由河流携带的人为碳要么被排放回大气,要么最终储存在水生沉积物和开阔的海洋中.

菲利普Ciais, 气候与环境科学实验室的研究主任、该研究的合著者之一解释说:“这种关于人为CO的新观点2 预算可能有一线希望,因为沉积物和海洋可以说比陆地生物量和土壤碳提供更稳定的存储库, 哪些地区易受干旱影响, 火灾和土地使用变化.”

研究人员还表明,人类已经减少了对大气中CO的吸收2 从蓝碳生态系统中减少50%. “如果不受海平面上升的影响, 污染与沿海发展, 大气CO的蓝碳吸收2 会进一步下降并导致进一步的气候变暖吗,雷蒙德·纳贾尔说, 他是宾夕法尼亚州立大学的教授,也是这项研究的合著者.

"全球碳循环的陆地到海洋循环,作者:皮埃尔·雷尼耶、劳尔·雷斯普兰迪、雷蒙德·G. Najjar和菲利普Ciais发表在3月17日的《OPE体育》杂志上(DOI: 10.1038/s41586-021-04339-9). 这项工作得到了欧盟地平线2020研究和创新计划的支持(Marie Sklodowska居里夫人643052, C977瀑布, 验证776810和725546, and 101003536 (ESM2025– Earth System Models for the Future)); Belgian Science Policy (ReCAP, FedTwin); the French Agence Nationale de la Recherche (ANR) Convergence Lab Changement climatique et us年龄 des terres (CLAND); the European Space Agency Climate Change Initiative (ESA-CCI RECCAP2 project 1190 (ESRIN/ 4000123002/18/I-NB); the Alfred P. Sloan Foundation 研究 Fellowship; the Princeton Catalysis Initiative at OPE体育; NASA (the OCO 2 Science Team Grant 80NSSC18K0893 and the Carbon Cycle Science and Interdisciplinary Science Programs; the National Science Foundation (Chemical Oceanography Program).