定量核算青藏高原湖泊CO₂交換通量 

　　闡明青藏高原湖泊近二十年碳源匯特征 

　　揭示青藏高原水體碳交換過程驅動機制 

　　1.研究背景 

　　中國一半湖泊都位于青藏高原，主要分布在海拔4000米以上。隨著人類活動和氣候變化日益加劇，圍繞青藏高原湖泊碳源匯之爭懸而未決。本研究通過現場監測和數據整合，探討了近二十年青藏高原水體碳交換過程和特征，為準確評估生態系統碳庫提供重要數據支持，并為如何應對全球氣候變化提供科學依據。 

　　（圖1.QTP水體CO₂交換通量樣點的時間和空間分布。湖泊：n=106；河流：n=18；水庫：n=3） 

　　2.主要結論 

　　（1） 闡明青藏高原湖泊CO₂交換通量及碳源匯特征 

　　湖泊CO₂交換通量表現出顯著的時間差異，即2000年代和2010年代的交換通量顯著高于2020年代。青藏高原湖泊CO₂年排放量從2000年代的1.60 Tg C a^-1增加到2010年代的6.87 Tg C a^-1，然后在2020年代下降到1.16 Tg C a^-1。西部和南部區域的湖泊CO₂交換通量較高，東部和北部地區則較低（圖2）。然而，當結冰期包含在年度碳預算估算中時，青藏高原湖泊通常充當碳匯。因此，青藏高原湖泊正逐漸向碳匯演變，一些小型淡水湖泊以及部分中低海拔的咸水湖具有固碳功能（圖3）。由于碳交換通量估算的高度不確定性，青藏高原湖泊的碳匯容量可能被低估。  

　　（圖2.青藏高原湖泊CO₂交換通量空間分布特征a.CO₂交換通量速率;b.年總CO₂交換量） 

　　（圖3.青藏高原湖泊沿緯度、海拔、面積梯度下的CO₂交換通量a.海拔梯度-咸水湖;b.海拔梯度-淡水湖;c.面積梯度-咸水湖;d.面積梯度-淡水湖） 

　　（2） 揭示青藏高原水體碳交換過程的驅動機制 

　　自1980年代以來，青藏高原經歷了廣泛的氣候變化，主要包括氣溫升高和濕度增加、太陽變暗和風速降低。氣溫升高將繼續對青藏高原產生顯著影響，加速水體生物物理化學過程，促進水-氣界面的碳交換。然而，全球變暖也會延長無冰期和融雪期，增加青藏高原湖泊的數量和面積，降低湖泊鹽度水平，促進浮游植物生長，最終增加湖泊CO₂吸收。然而，逐漸融化的湖冰和凍土也會釋放碳到水體中。太陽變暗導致水體自養生物光合作用減少，CO₂吸收減少。風速降低導致氣體擴散速度變慢，溫室氣體排放降低?？傊?，全球氣候變化正在共同改變青藏高原湖泊，使其從一個大的碳源變成一個碳匯。 

　　（圖4.湖泊碳交換過程和碳源匯特征的影響因素） 

　　3.論文信息 

　　該研究成果以“Determining whether carbon sinks or sources the Qinghai–Tibet Plateau waterbodies behaved over the past 20 years”為題，于2022年發表在國際頂級期刊《Science Bulletin》（IF=20.577），特別研究助理賈珺杰為本文第一作者，高揚研究員為本文通訊作者，于貴瑞院士和汪亞峰研究員為本文共同作者。該研究得到國家自然科學基金和基礎科學中心的資助。