优秀成果

滨海湿地碳汇功能(或称为蓝碳)是当前国际研究的热点,但科学家们目前尚未对大尺度上的滨海湿地蓝碳功能及其如何应对未来气候变化进行系统的研究和预测。

  华东师范大学唐剑武教授团队与中外研究机构合作,利用滨海湿地碳沉积数据和丰富的美国湿地调查数据,系统估算了当前美国国家尺度上的滨海湿地蓝碳固碳能力。同时,利用国际气候变化组织的气候模型预测数据以及全球未来滨海湿地面积的模拟数据,建立了固碳速率与气候因子的经验模型,并对未来80年的滨海湿地蓝碳功能做了模拟预测。该研究成果近日在线发表于《自然-通讯》。


《自然-通讯》杂志刊登唐剑武教授团队题为“美国滨海湿地对海平面上升的抵御有助于增强其碳汇功能”的研究成果

唐剑武教授于九段沙湿地碳汇监测塔

该研究团队利用滨海湿地碳沉积数据和美国湿地调查数据,系统估算了当前国家尺度上的滨海湿地蓝碳固碳能力。在此基础上,他们利用国际气候变化组织(IPCC)的气候模型预测数据以及全球未来滨海湿地面积的模拟数据,建立了固碳速率与气候因子的经验模型,并对未来80年的滨海湿地蓝碳功能做了模拟预测。

唐剑武告诉《中国科学报》,该经验模型采用的方法和地域跨度可用于预测世界上其他大国国家尺度上的滨海湿地蓝碳固碳能力。据悉,唐剑武团队目前已着手收集数据开展对中国滨海湿地蓝碳固碳能力的研究。

  该论文第一作者、中科院华南植物园小良热带海岸带生态系统研究站副站长、崇明生态研究院客座教授王法明介绍说,研究人员发现,碳埋藏速率在不同滨海湿地类型,如盐沼湿地、红树林等之间的变化并不显著,但是滨海湿地的地域分布对湿地碳埋藏速率有显著的影响。总体上,这些滨海湿地的沉积速率随海平面上升而上升。滨海湿地的平均固碳速率在每年每平方米162克碳(162 gCm-2yr-1)左右,从而使湿地在垂直方向上逐年上升,能够大体抵消海平面上升(每年2 mm左右)的影响。这样的固碳速率相当于1公顷湿地可以吸收1辆普通汽车一年的碳排放量。


图1. 海平面上升速率(横坐标)与滨海湿地沉积速率(纵坐标)的相互关系。


图2. 未来三种不同气候变化情景下美国大陆滨海湿地年总固碳量的模型模拟结果。

根据气候模型模拟的数据表明,这些滨海湿地的总固碳速率在不同气候变化情境下都会呈现增加的趋势。在未来低、中和高碳排放模拟情景下,其整体的碳累积速率都会呈现上升趋势,最低上升比例为30%,在高碳排放模式下其固碳能力甚至会翻倍。这一结果表明滨海湿地固碳能力对气候变化呈显著的负反馈作用,即随着未来气候变化及海平面上升速率的加剧,滨海湿地的固碳及垂直增长的速率也会加大,吸收更多大气二氧化碳,从而缓减气候变化。

  唐剑武表示,保护和修复滨海湿地,增加其强大的固碳功能,既能够保护海岸生态环境,又能固碳减排,抵御气候变化。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-019-13294-z


图文、来源|崇明生态研究院、河口海岸学国家重点实验室