喀斯特湖泊生物碳泵效应的沉积记录研究取得新进展

 最新的研究发现，耦联水生光合作用的碳酸盐风化碳汇(CCW)作用被严重低估。在全球陆地水生生态系统中，水生光合生物对溶解无机碳(DIC)的利用及其形成的内源有机碳(AOC)埋藏(即生物碳泵效应)量可能达每年2~7亿吨，使得碳酸盐风化碳汇无论在任何时间尺度气候变化的控制上可能都是重要的。准确评估CCW碳汇对气候变化和土地利用的敏感性，不仅有助于解决所谓的“全球遗失碳汇问题”，同时可为人为调控地质碳汇以应对全球气候变化提供理论基础。 

 中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室刘再华研究员带领的喀斯特作用碳循环研究小组选取中国第二深水高原贫营养化湖泊-云南抚仙湖作为研究区，通过结合沉积物捕获器和百余年来岩芯沉积物记录的系统性研究发现：(1) 抚仙湖沉积物OC以内源为主(59.83%~68.48%)，显示生物碳泵效应在碳酸盐风化碳汇稳定中的重要作用；(2) 抚仙湖AOC沉积速率解放后(10.56 g C m^–2yr^–1)是解放前(1.53 g C m^–2yr^–1)的7倍左右，显示人类活动加剧对AOC埋藏的巨大影响；(3) 全球AOC埋藏增加是“遗失碳汇”的重要去向和机制，数量可在每年数亿吨级C；(4) 随着未来气候变暖和人类活动加剧，AOC埋藏速率将进一步增加，进而对全球变暖产生负反馈机制。本研究首次定量计算出由湖泊生物碳泵效应产生的内源有机碳埋藏通量，是该方向的开创性研究，同时有待于在世界范围内开展更全面和深入的研究工作，以推动全球碳循环中“遗失碳汇”问题的解决。 

 相关成果已发表在SCI一区期刊《Science of the Total Environment》上，原文链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.137539 

 本研究受国家基金委-贵州喀斯特科学研究中心联合基金重大项目(U1612441)、国家基金委创新研究群体项目(41921004)和中国科学院战略性先导科技专项(XDB 40020000)等项目的资助。 

（刘再华课题组/供稿）