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。

（研究中的兩個實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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。

其中，兩個實(shí)驗(yàn)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。

（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。

（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(bào)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.