全球變暖加快?河流和溪水為“幕後黑手”

全球變暖加快?河流和溪水為“幕後黑手”

一項最新的全球分析顯示,如果河水和溪水持續升溫,它們可能以更快的速度向空氣中排放二氧化碳,而這可能會進一步加劇全球變暖的影響。

為了驗證這一結果,一個國際研究小組在六個主要氣候區的河流內開展了第一個大陸範圍的進出河流的碳循環研究。他們收集了從波多黎各和俄勒岡州到澳大利亞和阿拉斯加州水域的數據。在每個水域的數據中,科學家們分析了光合作用(即植物利用大氣中的二氧化碳來生成自己的根和葉)和呼吸作用(即植物將二氧化碳排放回到大氣中)之間的平衡。

本週,科學家們在《自然地球科學》(Nature Geoscience)雜誌上發表了他們的研究成果。

這項研究很重要,因為世界上的河流和溪流正以與陸地生態系統和海洋系統相當的速率與大氣進行著碳交換。如果全球持續變暖,河流和溪流產生的碳排放會導致大氣中吸收熱量的二氧化碳的濃度增加。

Alba Argerich監測了位於俄勒岡州尤金市東部的H.J.安德魯實驗森林(H. J. Andrews Experimental Forest)的麥克雷溪(McRae Creek)和瞭望溪(Lookout Creek),同時他也是論文的作者之一,他認為: “這項研究是第一個通過實地觀察來探測氣候變化對大陸範圍內河流的新陳代謝的影響的研究。這種方法考慮到了生態系統的複雜性,而不是僅僅控制一個可以重建簡化版本生態系統的實驗。”

Argerich和其他科學家們一起,監測了河流的水溫、其內部的溶解氧濃度以及水面的光照量。研究人員還模擬了淨初級生產(即河流中所有生物進行光合作用後的產物)和溫度升高1攝氏度下的呼吸作用間的平衡。

他們的報告說,模擬的最終結果是,溫度升高1攝氏度時,河流中的生物進行呼吸作用並釋放二氧化碳的比例增加了24%。然而,並不是所有的河流都表現出同種結果。科學家們發現,在溫度更高的河流中,二氧化碳排放的增多更為明顯;而在溫度較低的河流中,他們觀測到淨初級生產量增加。

河流中的碳循環也會受到其他因素的影響,例如河流生態系統中的植物和微生物,以及從周圍土壤中進入到河水中的營養物質。

Argerich之前是作為俄勒岡州立大學(Oregon State University)林業學院的研究員來帶領研究小組開展這項研究的。她現在是密蘇里大學(University of Missouri)自然資源學院的助理教授。

之前在H.J.安德魯森林(H.J.Andrews Forest)進行的研究中,Argerich指出,小溪流也可以向下遊和大氣中排放數量驚人的二氧化碳。她說:“這篇論文證實了,隨著全球氣溫升高,作為大氣中二氧化碳一個活躍來源的河流會變得愈加重要。”


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