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第三极冻土有机碳储量估算取得新进展

时间:  2021-06-21 17:44  点击:   次
冻土中储存着大量有机碳,是陆地生态系统中最大且周转时间最长的碳库。在全球变暖背景下,冻土发生大范围退化,导致其封存的大量有机碳被微生物分解释放,进一步加剧气候变暖。以青藏高原为核心的第三极是全球气候变暖最强烈的地区之一,其冻土中储存的有机碳可能成为气候变暖环境下的潜在碳源,之前已有第三极冻土有机碳储量估算结果还存在一定的不确定性。

冰冻圈科学国家重点实验室吴通华研究员课题组通过整合2000年以后公开发表的历史文献数据资料以及课题组相关实验监测数据(图1),采用机器学习方法模拟了第三极冻土区0-3m土壤有机碳储量和空间分布,得到了1公里高分辨率土壤有机碳分布图(图2),并与以往在第三极地区开展的冻土碳制图研究进行了对比分析(图3),重新估算了第三极地区冻土有机碳储量总量。模拟计算结果表明,第三极土壤有机碳自东南向西北递减,0~3m土壤有机碳总储量约为46.18 pg,其中多年冻土区21.69 pg,季节冻土区24.49 pg。该数据集为地球系统模型提供了重要的基础数据,也可以为复杂地形条件下土壤属性的制图研究提供参考。

该成果以 a 1-km resolution soil organic carbon dataset for frozen ground in the third pole 为题发表于地学top期刊 earth system science data 。中国科学院西北生态环境资源研究院博士研究生王栋为论文第一作者,吴通华研究员为论文通讯作者。该研究获国家自然科学基金(41690142, 41721091, 41771076, 41961144021, 41671070)、中科院“西部之光”实验室交叉团队项目,以及冰冻圈国家重点实验室自主课题(sklcs-zz-2020)联合资助。

原文链接:


图 1. 土壤采样点位置示意图


图2. 第三极冻土有机碳储量空间分布


图3. 不同研究模拟结果对比:以青海省不冻泉地区为例. (a) ding et al., 2016; (b) ding et al., 2019; (c) wang et al., 2020; (d) 本研究.

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