小型湖泊是温室气体的重要排放源,近几十年来其数量不断增加。
湖底以动植物遗骸为食的细菌和真菌会排放大量二氧化碳、甲烷、一氧化二氮及其他气体。
研究人员利用卫星图像和人工智能,绘制了340万个湖泊及其过去四十年的演变图。
研究人员表示,这套新数据集具有多种区域和全球应用价值。
一项新研究显示,近几十年来,地球上的湖泊数量大幅增加。
研究人员报告称,小型湖泊数量尤其有所增加,而令人遗憾的是,这些湖泊会排放大量温室气体。
这些发现对地球碳收支、全球生态系统以及人类获取水资源都具有重要意义。
湖底以动植物遗骸为食的细菌和真菌会排放大量二氧化碳、甲烷、一氧化二氮及其他气体。其中一些气体最终会进入大气。
这一机制使湖泊成为温室气体工厂。事实上,淡水湖泊可能占全球化石燃料二氧化碳排放总量的20%,这些排放进入地球大气。
预测表明,气候变化将导致未来湖泊排放的温室气体占比不断上升。
这只是了解湖泊数量、大小及其变化情况为何重要的原因之一。此前,人们并不了解这些信息。
研究人员如今绘制出了迄今为止最准确、最详细的全球湖泊地图。他们结合高分辨率卫星图像和人工智能,绘制了340万个湖泊及其过去四十年的演变图。
调查显示,1984年至2019年间,全球湖泊水面面积增加了4.6万多平方公里(约17,760平方英里),略大于丹麦的国土面积。
“近几十年来,湖泊发生了重大而迅速的变化,影响温室气体核算、生态系统以及水资源获取等方面。除此之外,我们对湖泊范围和动态变化的新认识,有助于更准确地计算其潜在碳排放量,”哥本哈根大学生物系助理教授、该研究合著者Jing Tang表示。该研究发表于《自然·通讯》。
根据该研究的计算,在这段时期内,湖泊二氧化碳排放量每年增加4.8太克(10^12,即一万亿)碳,相当于英国2012年二氧化碳排放量的增幅。
自1984年以来,小型湖泊(<1平方公里)的数量不断增加。研究人员指出,这类小型湖泊的数量尤其重要,因为相对于其面积而言,它们排放的温室气体最多。
小型湖泊仅占湖泊总面积的15%,却贡献了25%的二氧化碳排放量和37%的甲烷排放量。此外,在1984至2019年间,湖泊二氧化碳和甲烷排放量净增部分中,分别有45%和59%来自小型湖泊。
“小型湖泊排放的温室气体量与其规模不成比例,因为它们通常积累更多有机物,这些有机物会转化为气体。此外,它们往往较浅,因此气体更容易到达水面并进入大气,”Tang说。
“与此同时,小型湖泊对气候和天气变化以及人类干扰更加敏感。因此,它们的面积和水体化学性质会大幅波动。所以,识别并绘制它们的地图很重要,但也更具挑战性。幸运的是,我们已经证明这样做是有理据的。”
这项测绘还揭示,地球上新增湖泊主要有两个原因:气候变化和人类活动。水库(即人工湖)占湖泊面积增量的一半以上。另一半主要由冰川融化或永久冻土解冻形成。
研究人员表示,这套新数据集具有多种区域和全球应用价值。
“我已将我们最新的温室气体排放估算值发送给负责计算全球碳预算的人士,也就是联合国政府间气候变化专门委员会气候报告的编写者。我希望他们在更新全球排放数据时将这些估算纳入其中,”Tang说。
“此外,这套数据集可用于更准确地估算淡水湖泊的水资源,并更好地评估洪水风险,也有助于改善湖泊管理,因为湖泊面积同样会影响生物多样性。”
来源:哥本哈根大学




