雅鲁藏布河流域的pCO2浓度与CO2排放量：对高海拔河流系统碳循环机制的洞察

《Journal of Geophysical Research: Biogeosciences》：pCO2 and CO2 Effluxes of the Yarlung Zangbo River Basin: Insights Into Carbon Dynamics in High-Altitude River Systems

高海拔雅鲁藏布江流域二氧化碳时空分布特征及驱动机制研究，通过26个监测点分析揭示其pCO?旱季813 μatm、雨季690 μatm，CO?通量3,323 mg C/m2·d，表明该流域作为区域碳循环的“弱源”对大气CO?排放贡献显著，挑战了高海拔河流作为碳汇的传统认知。

　　

摘要

地表水是向大气中排放二氧化碳（CO₂）的重要来源，但相关知识仍存在空白，尤其是在高海拔高原山区河流系统中。本研究调查了雅鲁藏布江（YZR）流域内二氧化碳分压（pCO₂）和二氧化碳通量的时空变化，以更好地理解高海拔河流系统中二氧化碳排放的主要驱动因素。具体而言，我们评估了河流中的pCO₂水平、水-气界面的二氧化碳通量以及影响pCO₂分布的因素，重点关注河流在区域碳循环中的作用。研究结果表明，低流量季节的平均pCO₂为813 μatm，高流量季节为690 μatm；二氧化碳通量平均为3,323 mg C (m² d)^?1。相关性分析表明，有氧呼吸对控制pCO₂的作用有限，而海拔高度对二氧化碳分布的影响显著。我们估计雅鲁藏布江主干道的年二氧化碳排放量为2.18（±0.76）太克碳（Tg C yr^?1），占青藏高原河流内陆水二氧化碳总排放量的18.63（±6.49%），与雅鲁藏布江中溶解无机碳的通量（1.74 Tg C yr^?1）相当。这些排放量明显高于化学风化过程中的碳吸收量，约为当地湖泊吸收二氧化碳量的六倍。这一发现将雅鲁藏布江流域定位为区域碳循环中的“弱碳源”，为改进全球二氧化碳排放量估算提供了宝贵见解。

通俗语言总结

这项关于雅鲁藏布江流域的研究揭示了高海拔高原山区河流系统中二氧化碳分压（pCO₂）和二氧化碳通量的时空变化特征，这些现象目前尚不为人所充分了解。研究在26个站点分析了pCO₂水平和二氧化碳通量，强调了河流在区域碳循环中的作用。研究发现，干燥季节的平均pCO₂为813 μatm，湿润季节为690 μatm，二氧化碳通量平均为3,323 mg C (m² d)^?1，低于其他河流。研究指出，有氧呼吸对控制pCO₂的作用有限，而海拔高度对其分布有显著影响。雅鲁藏布江的年二氧化碳排放量为2.18 Tg C yr^?1，高于其碳吸收量，这挑战了高海拔河流作为碳汇的传统观点，表明雅鲁藏布江在该区域碳循环中属于“弱碳源”。这些发现对于改进全球二氧化碳排放量估算及理解区域和全球碳预算至关重要。

关键点

• 与低海拔河流相比，高海拔雅鲁藏布江（YZR）中的二氧化碳分压（pCO₂）显著较低

• 水文条件决定了雅鲁藏布江内的二氧化碳动态

• 雅鲁藏布江流域是向大气中排放二氧化碳的净来源

利益冲突

作者声明与本研究无关的利益冲突。

支持信息中的参考文献

• Alin, S. R., Rasera, M. F. F. L., Salimon, C. I., Richey, J. E., Holtgrieve, G. W., Krusche, A. V., & Snidvongs, A. (2011). 低坡度河流系统中二氧化碳传输速度和通量的物理控制因素及其对区域碳预算的影响. 《地球物理研究杂志》, 116(G1), G01009. https://doi.org/10.1029/2010JG001398
  10.1029/2010JG001398

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