碳酸盐风化对大气CO2的捕获是陆地碳汇的重要组成部分。我国岩溶地貌广泛分布，岩溶碳汇对我国实现“双碳”目标有重要意义，因而受到广泛关注。同时，由于碳酸盐的快速溶解动力学特性，在非岩溶区富含碳酸盐的土壤可产生类似于岩溶区的碳汇通量，因此碳酸盐粉末在非岩溶区的播撒具有巨大的碳中和潜力。
中国科学院地球化学研究所刘再华研究员和西南大学地理科学学院曾思博教授利用高分辨率遥感和气象数据以及碳酸盐溶蚀平衡模型对全国碳酸盐岩出露区岩溶碳汇通量进行了定量研究，结果表明这个碳汇通量约为每平方公里每年6.93吨碳，岩溶区产生的总碳汇为每年1760万吨碳(表1); 而在非岩溶区播撒碳酸盐粉末可以增加每年3859万吨的碳汇(表2)。基于8个CMIP6模式的未来预测，从2015年到2060碳中和年，我国岩溶碳汇通量受到全球变化的影响将增加约每年每平方公里1吨碳, 总碳汇增加约每年254万吨碳(+14.4%)，而非岩溶区撒播碳酸盐粉的潜在碳中和潜力增加约每年697万吨碳(+18.1%)。
本研究表明岩溶碳汇对未来全球气候变化的负反馈以及非岩溶区撒播碳酸盐粉的巨大碳增汇潜力将有助于我国未来碳中和目标的实现。
表1 中国各省现有岩溶碳汇排行
|
排序 |
省份 |
现存岩溶碳汇通量(t C km-2 yr-1) |
岩溶区面积(km2) |
现存岩溶碳汇总量(t C yr-1) |
现存岩溶碳汇在全国占比(%) |
|
1 |
云南 |
8.82 |
232816 |
2052889 |
11.67 |
|
2 |
四川 |
10.06 |
197046 |
1982979 |
11.27 |
|
3 |
西藏 |
3.03 |
647881 |
1965237 |
11.17 |
|
4 |
湖南 |
16.09 |
107085 |
1722893 |
9.79 |
|
5 |
广西 |
12.05 |
132617 |
1598075 |
9.08 |
|
6 |
贵州 |
8.02 |
146715 |
1176839 |
6.69 |
|
7 |
新疆 |
3.45 |
327996 |
1130047 |
6.42 |
|
8 |
湖北 |
12.26 |
88012 |
1078677 |
6.13 |
|
9 |
江西 |
27.3 |
35716 |
974866 |
5.54 |
|
10 |
浙江 |
25.12 |
35716 |
897081 |
5.1 |
|
11 |
重庆 |
9.83 |
52870 |
519866 |
2.95 |
|
12 |
广东 |
20.05 |
24469 |
490532 |
2.79 |
|
13 |
陕西 |
9.26 |
40403 |
374286 |
2.13 |
|
14 |
安徽 |
18.98 |
16695 |
316786 |
1.8 |
|
15 |
青海 |
1.98 |
139692 |
277199 |
1.58 |
|
16 |
甘肃 |
2.08 |
79521 |
165779 |
0.94 |
|
17 |
福建 |
26.98 |
5578 |
150487 |
0.86 |
|
18 |
山东 |
6.31 |
23089 |
145741 |
0.83 |
|
19 |
山西 |
2.46 |
55450 |
136521 |
0.78 |
|
20 |
内蒙古 |
1.95 |
52322 |
102102 |
0.58 |
|
21 |
河南 |
6.36 |
14104 |
89658 |
0.51 |
|
22 |
吉林 |
16.46 |
4795 |
78904 |
0.45 |
|
23 |
河北 |
2.81 |
27968 |
78724 |
0.45 |
|
24 |
江苏 |
7.33 |
4447 |
32590 |
0.19 |
|
25 |
黑龙江 |
2.69 |
6900 |
18547 |
0.11 |
|
26 |
北京 |
1.92 |
6540 |
12532 |
0.07 |
|
27 |
辽宁 |
0.45 |
23972 |
10747 |
0.06 |
|
28 |
宁夏 |
1.24 |
7774 |
9606 |
0.05 |
|
29 |
天津 |
3.22 |
904 |
2907 |
0.02 |
|
30 |
上海 |
12.13 |
173 |
2096 |
0.01 |
|
31 |
海南 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
32 |
台湾 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
33 |
香港 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
34 |
澳门 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
全国 |
6.93 |
2539266 |
17595193 |
100 |
表2 中国各省非岩溶区撒碳酸盐岩粉潜在碳汇排行
|
排序 |
省份 |
非岩溶区潜在碳汇通量(t C km-2 yr-1) |
非岩溶区面积(km2) |
非岩溶区潜在碳汇总量(t C yr-1) |
潜在碳汇在全国占比(%) |
|
1 |
江西 |
26.36 |
131232 |
3459176 |
8.98 |
|
2 |
福建 |
26.64 |
116483 |
3103107 |
8.06 |
|
3 |
广东 |
18.56 |
152721 |
2834502 |
7.36 |
|
4 |
四川 |
9.7 |
289086 |
2803263 |
7.28 |
|
5 |
新疆 |
2 |
1303790 |
2607580 |
6.77 |
|
6 |
浙江 |
27.12 |
74164 |
2011328 |
5.22 |
|
7 |
西藏 |
3.62 |
554642 |
2007804 |
5.21 |
|
8 |
湖南 |
17.89 |
104777 |
1874201 |
4.87 |
|
9 |
云南 |
12.09 |
150393 |
1817658 |
4.72 |
|
10 |
内蒙古 |
1.48 |
1093580 |
1619964 |
4.21 |
|
11 |
安徽 |
12.64 |
123433 |
1560453 |
4.05 |
|
12 |
吉林 |
7.17 |
186176 |
1335374 |
3.47 |
|
13 |
黑龙江 |
2.98 |
445889 |
1328749 |
3.45 |
|
14 |
广西 |
12.41 |
103801 |
1287759 |
3.34 |
|
15 |
湖北 |
13.12 |
97888 |
1284497 |
3.34 |
|
16 |
河南 |
6.21 |
151547 |
941209 |
2.44 |
|
17 |
青海 |
1.48 |
556976 |
823035 |
2.14 |
|
18 |
江苏 |
8.39 |
97519 |
818400 |
2.13 |
|
19 |
海南 |
24.08 |
35021 |
843306 |
2.19 |
|
20 |
台湾 |
20.68 |
36317 |
751036 |
1.95 |
|
21 |
陕西 |
4.48 |
165154 |
739895 |
1.92 |
|
22 |
山东 |
5.41 |
133644 |
723014 |
1.88 |
|
23 |
甘肃 |
1.57 |
345936 |
542736 |
1.41 |
|
24 |
河北 |
2.91 |
159765 |
464916 |
1.21 |
|
25 |
贵州 |
8.59 |
29376 |
252429 |
0.66 |
|
26 |
重庆 |
8.32 |
29520 |
245745 |
0.64 |
|
27 |
山西 |
2.33 |
101340 |
236066 |
0.61 |
|
28 |
上海 |
9.9 |
7779 |
77003 |
0.2 |
|
29 |
辽宁 |
0.56 |
122109 |
68381 |
0.18 |
|
30 |
天津 |
3.83 |
10783 |
41345 |
0.11 |
|
31 |
宁夏 |
0.88 |
44132 |
38836 |
0.1 |
|
32 |
北京 |
3.03 |
9867 |
29916 |
0.08 |
|
33 |
香港 |
13.65 |
1115 |
15220 |
0.04 |
|
34 |
澳门 |
22.66 |
33 |
748 |
>0.01 |
|
|
全国 |
5.54 |
6965988 |
38588650 |
100 |
该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项(XDB40000000)、国家自然科学基金碳专项重点项目(42141008)、国家自然科学基金重点项目(42130501)、国家自然科学基金创新群体项目(41921004)资助。相关研究结果发表在中文核心期刊《科学通报》上。
文章链接：https://engine.scichina.com/doi/10.1360/TB-2022-0048
（刘再华课题组/供稿）