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湿地甲烷反馈效应近期在加剧

 作者:Zhen Zhang , Benjamin Poulter , Andrew F. Feldman 等

湿地约占地球表面积的6%,是地球上最大的甲烷天然来源之一。甲烷是全球气候变化中仅次于二氧化碳的强效温室气体。由于气候数据集的不确定性,目前尚不清楚是气温上升还是降水增强对湿地CH4排放量的升高起到更突出的作用。通过运行湿地模型研究团队发现,在过去20年中,全球湿地CH4排放加剧,湿地甲烷排放量平均每年增加1.3-1.4百万吨。自2007年以来,大气中甲烷浓度开始快速增加,在20202021年连续两年创下历史新高,分别增加了14-26百万吨和13-23百万吨。研究结果表明在当前气候变化驱动的气候变暖和降水变化下,湿地CH4排放可能出现强烈的正反馈。湿地甲烷排放的增加趋势高于此前在未来严峻气候变化情景下平均每年增加0.9百万吨的估算。已有观测数据显示,全球大气中的甲烷碳13稳定同位素含量呈持续下降趋势,这意味着大气甲烷来源的成分中,湿地等自然排放源可能是主导因素。结合陆面过程模型模拟实验,研究团队认为,在20年尺度上,这种增长仅有<5%的概率发生,但随着全球气候变暖的加剧,在一些地区,如非洲一些沼泽湿地,受极端气候事件影响,甲烷排放量异常增高。研究团队利用实地调查数据和再分析数据估算了全球各大洲的湿地甲烷排放量。实地调查数据显示,南美洲是全球湿地甲烷排放最大贡献者,而卫星数据表明,南亚和东南亚也发挥了重要作用。这些地区缺乏足够的观测资料,未来,应利用卫星观测和多种观测方法加强对这些区域的监测。持续加强多尺度监测将有助于跟踪来源和变化甲烷排放,特别是在偏远地区(如热带湿地)的测量覆盖范围很小,气候反馈潜力巨大。虽然高纬度湿地CH4排放量只表现出轻度增加,但气候变暖背景下永久冻土融化会对未来CH4排放影响巨大。湿地-气候反馈关系表明碳收支计算应纳入快速变化的生物圈过程影响,而这是将升温控制在1.5oC2.0oC以下需优先考虑的事项。

(来源:Nature Climate Change 13, 430-433 (2023). DOI: 10.1038/s41558-023-01629-0 )
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