一项研究指出，洪水期间，水会将大量碳横向带过生态系统；这一发现可能对气候变化和水质产生影响。
这一发现与许多人对碳循环的看法相反：他们认为碳循环是垂直的，即二氧化碳在土壤、植物和大气之间上下移动。
研究人员的研究结果发表在《地球物理研究快报》上；他们分析了1,000多个流域，覆盖美国本土相连地区约75%的面积。
密歇根州立大学地球与环境科学家、论文第一作者杰伊·扎恩斯克说，环境中的碳，特别是溶解有机碳（DOC），是一项关键变量，会影响地球上的许多基本过程，例如水化学、温室气体排放，以及污染物在陆地和水体之间的迁移。
增加采样，而非减少
“水流经生态系统时，会从植物和土壤中带走有机碳；在许多情况下，水决定了生态系统是碳的净源还是净汇，”他说。“以DOC形式从生态系统中流失的大量碳，约等于每年从大气中吸收的碳净量。因此，在管理‘碳银行账户’时，准确核算至关重要。”
扎恩斯克说，河流中的DOC就像泡茶。“一开始，水相对清澈。洪水期间，这杯‘茶’会被冲入溪流，常常使水变成棕色。”
这项新研究提出，要更好地核算以DOC形式离开生态系统的碳，应纳入洪水事件的数据。由于后勤和安全方面的顾虑，科学家通常会在洪水期间远离河流。
因此，他们对洪水期间DOC的变化了解较少。然而，水流湍急、颜色发棕时，正是大多数流域输送出最多碳的时候。换句话说，这时更需要开展采样。
科学家们惊讶地发现，洪水会轻易地将碳从北美各种生态系统的景观中冲走，范围从密歇根州的森林一直延伸到索诺兰沙漠。他们起初认为，在美国许多地区，DOC会被洪水稀释。
然而，洪水会在相对短的时间内，促使几乎所有环境释放大量DOC——打个比方，就像更浓的茶。
“我们知道，有些地区的DOC会在洪水期间升高，但看到全国绝大多数流域都出现同样的规律，我们还是很惊讶，”扎恩斯克说。“沙漠中的DOC没有落叶林那么多，但发生山洪这样的事件时，过程是一样的，奔涌的水流中充满了碳。”
湿地缓冲作用
另一项重要的确认是湿地在流域中发挥着重要作用。美国各地DOC被冲刷的情况，主要与流域内湿地的面积有关。湿地在流域中充当DOC的缓冲区或储存区。洪水水位上涨时，离河流最近的湿地中的水和DOC可能迅速溢出。
因此，天然湿地在流域中的位置很重要。扎恩斯克说，排干天然湿地，再用附近的另一片沼泽“替换它们”，或建造人工湿地，纸面上看或许不错，但这会影响当地储存和释放碳的能力。
“湿地对碳平衡和水质有着重要的调控作用，同时也是最脆弱的景观之一，”他说。“如果移动湿地，就会改变一个地区的水系和化学状况。”
在这项研究中，科学家使用了来自美国各地的数据，但他们没有涉水进入任何一条溪流或沼泽地。他们的研究结果来自大量由州和联邦政府机构，尤其是美国地质调查局，数十年来收集的数据。扎恩斯克说，收集这些长期数据或许不像开展新实验那样令人兴奋，但历史数据十分宝贵，而且其价值会随着时间推移不断增加。
“这类数据并不炫目，但很有力量，”他说。“早在我们拥有足以分析所有数据的计算机和方法之前，这些数据就已经开始被收集了。”
