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富营养化及气候变暖大幅度增加湖泊甲烷排放
发布时间:2018-03-09 07:03:36    来源:《气候变化动态》    编辑:chenjing

农业景观中的浅水湖会释放大量的CH4,大部分是在变暖环境下以气泡的形式出现,这是一个潜在的气候变暖正反馈机制。沉水植物是CH4冒泡的关键预测因子。1月22日每日科学网站报道,气候变暖与植物损失的结合似乎将浅水湖变成了CH4“起泡机”。该研究成果发表在《自然·气候变化》上。

CH4以多种方式从湖泊中释放出来,包括溶解气体的扩散和沉积物所释放的气泡(也称为冒泡)。冒泡并不是恒定的,而是在气泡释放的情况下发生,因此很难精确测量。目前尚不清楚湖泊中有多少CH4作为气泡释放出来,人们也不能确定它将如何应对气候变化与富营养化的结合。

新研究利用世界上持续时间最长的淡水介质气候变化试验来研究变暖与富营养化如何相互作用而改变未来的CH4冒泡。研究结果十分惊人:营养负荷的增加与气候变暖的结合对CH4冒泡有协同效应。在没有养分富集的情况下,仅仅变暖每年就使CH4冒泡增加50%左右,而其对CH4总排放的相对贡献则从50%上升到75%。与此形成鲜明对比的是,当养分含量较高时,变暖可造成CH4排放总量增加至少六倍,在某些情况下达到17倍,冒泡比例可上升至年总CH4通量的95%。

富营养化或养分富集,是人类对淡水的最常见影响,农业景观中的所有湖泊都有可能受到影响。浅水湖富营养化的一个特征是生物多样性的丧失以及浮游植物代替沉水植物,成为主导的初级生产者。目前的研究是将沉水植物的丰度作为CH4冒泡的关键预测因子。然而,相较于植物不存在时,在植物丰富的地方,即使在更高温度下,CH4冒泡也会减少。这表明,通过对农业景观和淡水水域的精细管理,确保沉水植物的繁殖,CH4冒泡可以最小化,此外,生态条件和淡水生物多样性也将会受益。

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