NIGLAS
“地理科学摇篮 湖泊研究基地”
Nature Communications：中国湖泊有机碳总储量大幅增加
近日，来自中国科学院南京地理与湖泊研究所、自然资源部第二海洋研究所、香港大学、英国斯特林大学、英国班戈大学、爱沙尼亚塔尔图大学等单位的多名学者联合在Nature Communications发表题为Substantial increase of organic carbon storage in Chinese lakes的重要研究成果。
论文第一作者为中国科学院南京地理与湖泊研究所、“湖泊与流域水安全”重点实验室刘东副研究员，通讯作者为施坤研究员和段洪涛研究员。研究揭示了1984-2023年中国湖泊有机碳浓度时空分异格局和储量显著增加的规律。
研究发现，中国湖泊DOC（溶解性有机碳）西北高、东南低，POC（颗粒性有机碳）则呈现相反格局，有机碳总储量显著增加。西北内蒙古-新疆和青藏高原湖区的平均DOC浓度（25.71 ± 24.72 mg/L）是东南部云贵高原和东部平原湖区（10.29 ± 7.27 mg/L）的 2.5 倍。西北湖泊平均POC浓度仅为0.83 ± 0.19 mg/L，而东南湖泊POC浓度高达4.85 ± 0.65 mg/L。
研究进一步发现中国湖泊总DOC储量为39.43 Tg C，其中83.2%储存在青藏高原。中国湖泊POC总储量为2.14 Tg C,其中绝大多数存储在东南部湖泊。储水量仅为29.3%的东部湖泊存储了中国55.2%的POC。虽然青藏湖泊水储量占全国的55.3%，但POC储量仅占25.6%。1984-2023年中国湖泊溶解有机碳（DOC）和颗粒有机碳（POC）储量分别增加了44.6%和33.5%。
研究最后量化了不同因子对中国湖泊DOC和POC浓度时空变化的相对贡献。结果表明，人类活动对DOC浓度空间变化的贡献为50.2%，气候因子对POC浓度空间变化的贡献为75.9%。研究确定了流域人类活动、湖泊水量或气候等是中国湖泊有机碳储量增加的主要驱动因素。
图1. 中国湖泊DOC（a - b）和颗粒有机碳（c - d）的时空变异特征
湖泊是全球碳循环和气候的调节器，但先前研究通常假设湖泊总有机碳储量不变。利用大量的野外调查数据和卫星监测技术，我们发现1984-2023年中国24,366个湖泊有机碳浓度和储量的明显时空变化，指出了已有假设缺陷。类似情况可能也在全球湖泊中发生，这表明湖泊水体在固碳方面的作用越来越重要。本研究对于理解湖泊碳循环过程机制具有重要意义。
图2. 中国湖泊DOC（a）和POC（b）时空变异的主要驱动因子
研究得到国家自然科学基金、第二次青藏科学考察、中国科学院青促会以及研究所青年科学家小组等项目的联合资助。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-52387-2
NIGLAS
“地理科学摇篮 湖泊研究基地”
