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中國西南喀斯特地區(qū)的河流吸收大氣碳并限制CO2脫氣

[科研前線|EGM-5]|中國西南喀斯特地區(qū)的河流吸收大氣碳并限制CO2脫氣

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河流系統(tǒng)水-氣界面的CO2通量在地區(qū)和全球碳循環(huán)中起著非常重要的作用。然而,這些內(nèi)陸河流系統(tǒng)對全球碳估算的貢獻(xiàn)比例還存在很大的不確定性。部分不確定性來源于對水生代謝引起的CO2通量季節(jié)和日變化的了解有限。

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(研究中的兩個實驗地帶編號:PY和DM)

該研究中,測定了中國西南桂江流域的兩個實驗地帶的表面水體特性(溫度、pH、溶解氧DO、溶解無機(jī)碳DIC和Ca2+濃度)和水-氣界面的CO2通量,并評估了河流碳循環(huán)的季節(jié)和晝夜動態(tài)變化以及其對地區(qū)和全球碳估算的潛在作用。

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其中,兩個實驗地帶有不同的基巖;DM由碳酸鹽和碎屑巖所構(gòu)成,而PY是純碳酸鹽。該研究中使用美國PP Systems公司制造的便攜式CO2/H2O氣體監(jiān)測儀EGM-5,通過浮游靜態(tài)箱法測定了水-氣界面的CO2通量。

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(CO2交換的季節(jié)變化)

結(jié)果表明,河水不論是在夏季還是冬季都從大氣中吸收CO2并伴隨著CO2脫氣,但是兩個地帶的CO2吸收和脫氣是不同的。而且,CO2通量也有晝夜的動態(tài)演變。在DM,河水CO2脫氣從清晨到晚上一直持續(xù),CO2吸收則從下午持續(xù)到清晨。在PY,夏天白天CO2脫氣下降晚上增加,而在冬天CO2吸收則增大,下午降低并在晚上保持相對穩(wěn)定。

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(CO2交換的季節(jié)和晝夜變化)

盡管,該河流是大氣碳的凈來源(15mM m-2 day-1),但是其脫氣速率是所有報告過的世界內(nèi)陸水體中最低的,表明通過碳酸鹽溶解和較高的初級生產(chǎn)力達(dá)到了對大氣中碳的封存。這些結(jié)果強(qiáng)調(diào)了監(jiān)測內(nèi)陸河流水-氣界面CO2通量的季節(jié)和日變化的必要性,以便減少目前全球河流CO2排放估算的不確定性。

文獻(xiàn)來源

Zhang T, Li J, Pu J, et al. River sequesters atmospheric carbon and limits the CO2degassing in karst area, southwest China[J]. Science of the Total Environment, 2017, 609:92.



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