1.研究背景
湖泊储存了地球约87%的易获取地表淡水，并在全球水文及生物地球化学循环中发挥着关键作用，因而对陆地生态系统平衡和社会经济发展具有重要意义。近年来，由于气候变暖和人为活动干扰的综合作用，世界各地的大型湖泊总储水量普遍下降。相比之下，位于青藏高原的湖泊由于受到暖湿气候的影响，表现出一定程度的扩张趋势。因此，青藏高原的湖泊变化在全球气候变化研究中备受关注。
2.创新之处
在本研究中，我们开发了一套通用的数据驱动建模框架来弥补这一知识空白。该框架整合了湖泊扩张的关键驱动因素（降水、冰川融水、陆地表面蒸散和湖泊蒸发），并结合了实地调查和遥感观测数据，对2021年至2100年期间在共享社会经济路径（Shared Socioeconomic Pathway，SSP）情景下各个内流湖的面积、水位和水储量的年变化进行了定量分析。随后，我们评估了湖泊流域重组、基础设施和生态环境所受影响的程度。我们的研究强调了需要制定有效的策略来缓解水资源风险，同时保护生物多样性，并保障生活在这一生态敏感地区人群的福祉。
3.关键图表
图1 未来青藏高原湖泊发展及其生态社会影响示意图
图2 2020年至2100年期间在SSP2-4.5未来情景下湖泊表面积、水位和储量变化的空间分布模式
图3 未来湖泊流域的重组与湖泊合并
4.主要结论
青藏高原的湖泊正因气候变化而呈现出一定程度的扩张趋势。如果湖泊扩张持续下去，将可能对当地生态环境和社会经济造成重大影响。因此，我们结合实地调查、遥感观测数据和数值模型，评估湖泊表面积、水位和存水量的未来变化，并分析其对关键基础设施、人类聚居地及重要生态系统组成部分的潜在风险。研究结果表明，在低排放情景下，到2100年，青藏高原内流湖的表面积相较2020年预计将增加50%以上（约20,000平方公里），水位将上升约10米。这种扩张使水储量相比20世纪70年代至2020年期间增长了约四倍。到2021年前后，高原南部的湖泊由萎缩转为扩张。湖泊扩张主要由降水和冰川融水增加引发的湖泊水输入增强所驱动，从而显著重塑了湖泊流域的水文连通性。如果缺乏有效的缓解措施，预计湖泊扩张将淹没关键的人类基础设施，包括道路、聚居地以及草地、湿地和农田等生态组成部分。
5. 发表信息
Xu, F., Zhang, G., Woolway, R.I. et al. Widespread societal and ecological impacts from projected Tibetan Plateau lake expansion. Nat. Geosci. 17, 516–523 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01446-w
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