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文章荐读
富氧湖泊表层甲烷(CH4)的积累增强了大气CH4的扩散排放。横向输移和原位氧化甲烷生产(OMP)都被认为是潜在的来源。虽然后者最近得到越来越多证据的支持,但量化OMP对大气排放的确切贡献仍然具有挑战性。Liu et al.在Environmental Science & Technology上发表文章“Strong Subseasonal Variability of Oxic Methane ProductionChallenges Methane Budgeting in Freshwater Lakes”改进了现有的CH4预算,从而更好地约束剩余OMP。
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文章简介
本研究基于2019 - 2020年在深水湖Stechlin收集的大型高分辨率野外数据集和三维水动力模型,我们通过在季节尺度上解析质量平衡模型的每个分量来改进现有的CH4预算,从而更好地约束剩余OMP。模型中所有目类在日内至季节尺度上均表现出较大的时间变异性,模型OMP对地表CH4通量估算最为敏感。未来需要通过增加大气CH4通量测量的频率来减少使用质量平衡方法估算OMP率时的不确定性。
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研究目标
为了提高我们对深水湖泊中OMP的时间动态的认识。本研究对质量平衡模式的每个组成部分进行了大量改进:(1)高频(每周至双周)对离岸区域进行CH4深度剖面监测,(2)高频大气CH4通量,(3)每月MOx数据,(4)利用三维水动力模型(Delft-3D)在2019 - 2020年分层期间获得的水平CH4输送通量。
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研究结果
图1 地表混合层CH4收支分量的概念方案。
图2 2019 - 2020年Stechlin lake表层(a)水温、(b)大气CH4通量、(c)溶解氧(DO)和(d) CH4积累的季节动态。
图3 2019 - 2020年Stechlin lake(68 m深度)最深处水温(a)和CH4氧化(MOx)速率的季节动态(b - g)。
图4 2019年Stechlin lake常规测量中溶解CH4沿岸距离分布的月度动态。
图5 氧化CH4生成(OMP)的时间动态及其对大气CH4通量的贡献OMP分别在(a) 2019和(b) 2020的时间变化;(c) 2019年和(d) 2020年OMC的时间变化。
表1 好氧CH4生成(OMP)速率和OMP对大气CH4通量(OMC)的贡献以及每个采样日期的平均值和标准差。
表2本研究和其他研究中的质量平衡组分。
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文献来源
Liu Liu,Xin Zhang,Sina Schorn,Tomy Doda,Manchun Kang,Damien Bouffard,Georgiy Kirillin,Jana Milucka,Xiaotao Shi*,Hans-Peter Grossart*,Strong Subseasonal Variability of Oxic Methane ProductionChallenges Methane Budgeting in Freshwater Lakes, Environmental Science & Technology.2024,https://doi.org/10.1021/acs.est.4c07413.
编辑:吴胜男