科學(xué)家構(gòu)建汶川震后區(qū)域碳收支演化模型

為了厘清汶川地震在不同時間尺度上究竟表現(xiàn)為“碳源”還是“碳匯”，中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所研究員金章東團(tuán)隊聯(lián)合國內(nèi)多家高校與科研機(jī)構(gòu)開展了系統(tǒng)監(jiān)測和評價。該團(tuán)隊綜合分析了91個實地調(diào)查樣方數(shù)據(jù)，并利用2000–2023年的遙感數(shù)據(jù)，系統(tǒng)評價了汶川地震滑坡區(qū)植被與土壤碳儲量的恢復(fù)軌跡及模擬了未來演化趨勢。相關(guān)成果近日發(fā)布在《通訊-地球與環(huán)境》上。

 

2008年汶川地震觸發(fā)了大規(guī)模滑坡，劇烈擾動了龍門山的地表碳庫。長期以來，學(xué)術(shù)界傾向認(rèn)為這類極端構(gòu)造事件會導(dǎo)致有機(jī)碳庫的破壞和快速氧化，從而形成區(qū)域性的“碳源”。事實上，地震對碳循環(huán)的影響是多方面的，包括加速巖石風(fēng)化消耗二氧化碳、增強(qiáng)有機(jī)碳輸移和埋藏等，更可能是長期的。

 

團(tuán)隊研究結(jié)果顯示，汶川地震在岷江上游引發(fā)的滑坡共造成約2.72±0.52 Tg（1 Tg = 1012 g）的有機(jī)碳侵蝕，岷江、涪江和沱江流域的有機(jī)碳侵蝕總量可達(dá)7.80±1.84 Tg（相當(dāng)于長江輸送的生物有機(jī)碳年通量的7倍），其中土壤有機(jī)碳碳約占75%。重要的是，滑坡侵蝕的有機(jī)碳并未全部氧化為二氧化碳，約43%–56%侵蝕的有機(jī)碳逃過坡面氧化，通過河流系統(tǒng)輸出并最終埋藏于水庫或下游沉積物中，形成長期碳匯。

 

進(jìn)一步地，該研究通過遙感時間序列分析發(fā)現(xiàn)，地震滑坡后植被覆蓋恢復(fù)與碳儲量修復(fù)之間存在明顯“時間錯位”：盡管滑坡區(qū)植被指數(shù)可在震后13至20年內(nèi)迅速恢復(fù)，但植被碳儲量恢復(fù)至震前一半水平約需74±5年，而土壤有機(jī)碳庫的恢復(fù)則可能需要數(shù)百年。

 

最后，該研究團(tuán)隊構(gòu)建了震后區(qū)域碳收支演化模型。結(jié)果顯示，盡管強(qiáng)震在瞬時造成巨大生態(tài)破壞，但隨之而來的植被再生、土壤碳庫恢復(fù)與顆粒有機(jī)碳沉積埋藏能夠在數(shù)十年尺度上逐步抵消初期有機(jī)碳氧化，推動滑坡區(qū)碳收支向碳匯方向轉(zhuǎn)變。這一發(fā)現(xiàn)表明，強(qiáng)震后有機(jī)碳的氧化、河流搬運(yùn)埋藏以及生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)共同構(gòu)成了一個長期演化過程，生態(tài)恢復(fù)在調(diào)節(jié)極端事件之后碳循環(huán)中發(fā)揮著不可忽視的作用。 內(nèi).容.來.自：中`國*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com
 

2008年汶川地震碳收支演化。地球環(huán)境所供圖