升温使自然湿地温室气体吸收功能大幅减弱

近日，记者从中国科学院大气物理研究所获悉，该所东亚区域气候-环境重点实验室科研团队对全球增温背景下自然湿地的温室气体“汇”功能进行了研究，发现如果全球升温幅度在1.5℃~2℃，湿地的温室气体“汇”功能减弱超过一半(约-57%)。相关研究成果发表于《自然-气候变化》。

湿地覆盖地球表面积的6%，储存着全球1/3的土壤有机碳。湿地植被通过光合作用将大气中的二氧化碳转化为有机碳，在湿地土壤中积累。在湿地的厌氧环境中有机碳的分解速度慢，所以湿地是碳素积累速度最快的自然生态系统。越来越多的证据表明，气候变暖正在显著改变湿地生态系统的结构和功能。

团队基于数据爬虫技术和逆方差随机效应模型荟萃分析方法，集成了1990年至2022年间167个独立自然湿地站点的人为增温模拟实验数据，就二氧化碳、甲烷和氧化亚氮三种温室气体排放对增温的响应开展了研究。

研究发现，即使《巴黎协定》提出的“全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在 2℃ 以内，并努力将温度上升幅度限制在 1.5℃ 以内”目标能够实现，湿地在减缓气候变化方面所起的作用仍会大幅减弱。增温后，在灌木类、禾草类等维管植物占优势的湿地，二氧化碳净吸收增加;苔藓、地衣等隐花植物占优势的湿地，二氧化碳净排放显著增加。不管湿地优势植物功能群如何，增温都促进了湿地甲烷的净排放。与低亲和力的甲烷氧化菌相比，产甲烷菌对土壤温度的变化更为敏感。

此外，该研究量化了湿地氧化亚氮排放对增温的响应。研究人员表示，在百年尺度上，氧化亚氮的温室效应是二氧化碳的298倍，即使氧化亚氮排放少量增加，也可能对全球升温产生不可忽视的影响。研究还发现，在维管植物占优势的多年冻土湿地，气候变暖会显著促进甲烷和氧化亚氮的净排放，从而产生正反馈作用。

该研究揭示了湿地温室气体排放对增温响应的特征等，为湿地-气候反馈机制的模拟研究提供了新启示。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41558-023-01637-0