文章荐读-ES&T-淡水湖含氧甲烷产量的强烈亚季节变化挑战了甲烷收支平衡

文摘   2024-10-30 09:00   北京  


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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




两瓣星球
华东师范大学地理科学学院王东启教授课题组,致力于探究人类活动和全球气候变化共同作用下自然生态系统的生物地球化学过程及其影响。
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