蘭州大學研究團隊揭示北半球多年凍土區河流二氧化碳排放加劇

（香港文匯網記者郭濤 甘肅報道）河流釋放的CO2約佔全球內陸水體CO2排放總量的85%，是全球碳循環的重要組成部分。北半球多年凍土區面積達2100萬平方公里，其碳儲量約佔全球土壤碳庫的50%，是陸地生態系統最大的碳庫。全球變暖加速了多年凍土的快速退化，導致地溫升高、地下冰融化。這在一定程度上加速了碳向鄰近水生態系統的橫向輸移，其部分被礦化並以溫室氣體形式釋放到大氣中，進一步強化了凍土碳—氣候反饋效應。目前，北半球多年凍土區陸地生態系統表現為碳匯，但內陸水域的CO2排放顯著抵消了這一碳匯作用，而現有陸地碳預算模型很少考慮河流碳過程，且北半球多年凍土區河流CO2排放的時空動態特徵、機制及其對陸地碳匯的影響仍缺乏精確量化。

近日，蘭州大學資源環境學院牟翠翠教授團隊在北半球多年凍土區河流CO2排放方面取得重要進展。成果以「北半球多年凍土區河流CO2排放加劇」（Recent intensified riverine CO2 emission across the Northern Hemisphere permafrost region）為題，於2025年4月16日在線發表於《自然•通訊》（Nature Communications）。

研究團隊通過在青藏高原東北部的野外監測以及文獻數據搜集，聚焦北半球多年凍土區5685條河流CO₂分壓數據，採用機器學習方法，綜合考慮了氣候、凍土、地形、土壤、植被和人類等環境因素，對2000-2020年環北極和青藏高原地區河流CO₂排放進行了年度空間擴展。結果表明北半球多年凍土區河流CO₂排放巨大（200±15Tg C yr-1），並以0.42±0.16Tg yr-1速率增加。結合CMIP6的NEP模式數據，量化了河流CO₂排放對陸地生態系統的影響，北半球多年凍土區河流CO₂排放抵消了該區域陸地碳匯的28.1±2.1%，且不同凍土區河流CO₂排放抵消的陸地碳匯具有明顯差異。進一步分析河流CO₂排放年際變化的驅動機制，發現氣候因素（尤其是降水）和多年凍土退化是北極和青藏高原河流CO2排放增加的主控因素，分別解釋了CO₂排放變化的57.3%和55.0%。

該研究揭示了環北極與青藏高原地區河流CO2排放的差異性特徵，指出其分別受降水和多年凍土退化主控。同時表明全球變暖加速了河流碳釋放，進而強化了凍土碳對氣候變化的正反饋作用，為深入理解氣候變暖背景下河流碳排放的變化及其對全球碳-氣候反饋提供了重要的科學依據。