利用陆面过程模型结合多个模拟实验，中科院青藏高原所三极观测与大数据团队研究员张臻联合美国马里兰大学、美国宇航局及北京大学等合作者，定量分析了2000-2021年全球湿地甲烷排放量的变化。研究发现，全球湿地甲烷排放正在加剧，并可能在未来“扮演”更重要的角色，威胁全球碳排放控制目标。
该成果3月21日在线发表于《自然—气候变化》。
论文通讯作者和第一作者张臻表示，湿地约占地球表面积的6%，是地球上最大的甲烷天然来源之一。甲烷是全球气候变化中仅次于二氧化碳的强效温室气体。随着全球温度的上升，湿地生态系统产生的甲烷微生物活动增加，释放出更多甲烷，这种现象被称为“湿地甲烷反馈效应”，是地球系统科学中重要的自然反馈过程，对气候变化有重要的影响。
研究团队发现，在过去20年中，湿地甲烷排放量平均每年增加130万吨-140万吨。自2007年以来，大气中甲烷浓度开始快速增加，在2020和2021年连续两年创下历史新高，分别增加了1400万吨-2600万吨和1300万吨-2300万吨。湿地甲烷排放的增加趋势高于此前在未来严峻气候变化情景下平均每年增加90万吨的估算。已有观测数据显示，全球大气中的甲烷碳13稳定同位素含量呈持续下降趋势，这意味着大气甲烷来源的成分中，湿地等自然排放源可能是主导因素。
结合陆面过程模型模拟实验，研究团队认为，在20年尺度上，这种增长仅有小于5%的概率发生，但随着全球气候变暖的加剧，在一些地区，如非洲南苏丹湿地，受极端气候事件影响，甲烷排放量异常增高。
为了更深入地了解全球湿地甲烷上升的原因，研究团队利用实地调查数据和再分析数据估算了全球各大洲的湿地甲烷排放量。实地调查数据显示，南美洲是全球湿地甲烷排放最大贡献者，而卫星数据表明，南亚和东南亚也发挥了重要作用。
因此，研究团队认为，热带非洲湿地、亚马逊流域及周围湿地、南亚和东南亚的热带湿地及泥炭地可能成为贡献大气甲烷上升的重点地区。这些地区缺乏足够的观测资料，未来，应利用卫星观测和多种观测方法加强对这些区域的监测。
伦敦大学皇家霍洛威学院教授Euan Nisbet同期发表评论文章称，该研究中模型模拟结果与卫星遥感观测结果一致，湿地甲烷加剧效应对全球气候变化有着重要的影响。
该研究获得了国家自然科学基金委“青藏高原地球系统基础科学中心项目”资助。
基于观测的湿地甲烷排放变化与未来气候变化情景下估算的对比（受访者供图）
相关论文链接：https://doi.org/10.1038/s41558-023-01629-0
文章转自：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/496834.shtm
附件：