俄罗斯科研人员发现排水渠碳积累现象或助调整泥炭地恢复策略
2025-07-25 10:05
来源:俄罗斯科学院森林科学研究所
收藏

俄罗斯科学院森林科学研究所、俄罗斯科学院奥布霍夫大气物理研究所等科研机构研究人员发现,一些排水渠(用于排出沼泽的人工水道)能在底部沉积物的孔隙水中积累碳,减少向大气排放的温室气体。低地泥炭地排水沟中的水富含离子,利于碳酸盐形成,碳酸盐可结合碳并从物质生物循环中移除。该研究由俄罗斯科学基金会(RSF)资助,结果发表在《国际地球化学》杂志上。

测量水中溶解的甲烷和二氧化碳浓度的过程

泥炭地占陆地面积约3%,在全球碳循环中作用重大,储存大量碳。但排水和泥炭开采破坏自然平衡,地下水位下降,泥炭加速分解释放二氧化碳,排水渠成为甲烷来源。排水渠虽面积小,底部缺氧条件利于产甲烷作用,温暖时期更活跃。不过,排水渠中碳循环特征及以二氧化碳和甲烷形式排入大气的规模研究不足,难以准确评估排水系统对气候和环境的影响。

科学家研究了塔尔曼斯基沼泽地块(秋明州)排水沟表面温室气体排放的季节性动态,并与水体化学成分比较。他们分析了2024年排水沟水体化学成分的现代数据,与1969年至1971年(排水系统刚运行时期)的档案数据对比。结果显示,过去半个世纪,离子中氯化物和钠的比例显著增加,夏季尤为明显,这可用蒸发浓缩解释。

俄罗斯科学基金会资助项目负责人叶夫根尼娅·索尔达托娃解释,渠道中水的化学成分受多种自然过程影响,包括泥炭沼泽中有机物矿化、泥炭沼泽下矿物质溶解、水中钠与土壤剖面和下伏岩石中钙和镁的离子交换,近年来夏季气温升高导致的蒸发增加也是重要因素。

关键发现之一是碳酸盐可在夏季从排水渠水中沉淀出来。低地泥炭地丰富的矿物质营养、人工排水和蒸发浓缩为矿物质在水中饱和提供有利条件,碳酸盐沉淀使先前溶解在水中的碳至少在一段时间内被排除在物质生物循环之外。

研究人员还分析了排水系统表面甲烷和二氧化碳排放量的季节性变化。多数水道夏季排放量比春季增加,但夏季完全干涸的一条排水渠表面温室气体通量异常低,底部沉积物保持水饱和状态,甲烷和二氧化碳以溶解形式积聚在底部沉积物的孔隙水中,未进入大气,夏季该水渠表面温室气体通量明显低于春季。

叶夫根尼娅·索尔达托娃称,这种非典型排放模式表明,需更详细研究溶解碳的发生过程,以更准确评估排水渠在碳平衡中的作用,制定更有效的排水泥炭地恢复措施。他们计划研究影响溶解碳迁移及其在排水泥炭地孔隙水中积累的过程,以及控制碳酸盐从水溶液中沉淀的因素。

本简讯来自全球互联网及战略合作伙伴信息的编译与转载,仅为读者提供交流,有侵权或其它问题请及时告之,本站将予以修改或删除,未经正式授权严禁转载本文。邮箱:news@wedoany.com