大气二氧化碳源汇估算新方向

在最新一期的国际地学顶级期刊《地球科学评论》（Earth-Science Reviews）上，中科院地球化学研究所刘再华研究员等的关于碳酸盐风化碳汇的研究成果引人关注，这篇题为“大气CO₂源汇估算的新方向：综合考虑碳酸盐溶解、全球水循环和水生生物光合作用的共同影响”的文章，是继他们“发现全球水循环中的溶解无机碳可能是一个重要的碳汇”研究成果的基础上，再次在国际上全面系统阐述新观点。随着全球变暖和人类环保意识的加强，碳减排和低碳生活已成为当今社会潮流。然而，作为全球变化研究的热点之一：全球大气CO₂汇的位置、大小、变化和机制至今仍不确定，各国科学家对此观点迥异，争议很大。目前全球大气CO₂汇的研究主要集中在海洋碳汇以及陆地土壤和植被碳汇。刘再华等专家在理论计算和野外观测数据证明的基础上发现：存在一种由全球水循环产生的、重要的但先前被低估了的大气CO₂汇，它是由碳酸盐溶解、全球水循环和海洋及陆地上的水生植物的光合作用共同产生的。这个碳汇达到每年8.24亿吨，约占全球遗失碳汇的29%，或占人类活动排放碳总量的10%。这部分碳汇中有4.72亿吨/年通过海上降水(2.28亿吨/年)和陆地河流(2.44亿吨/年)进入海洋，有1.19亿吨/年再次释放进入大气，还有2.33亿吨/年以有机碳的形式储存在陆地水生生态系统中，因此，净碳汇是7.05亿吨/年。随着全球变暖引起的全球水循环的加强、人类活动排放CO₂和大气圈中碳酸盐粉尘的增加，还有造林地区的增多(会引起土壤CO₂的增加进而导致碳酸盐的溶解增加)，这部分碳汇也将增加。同时，N、P、C、Fe、Zn和Si等元素的施肥效应可能增加由水生生物产生的有机质的储存和掩埋，进而减少返回大气的CO₂通量。据IPCC评估报告中对全球变暖的预估，刘再华等专家预测，到2100年全球变暖将会导致全球碳酸盐风化碳汇增加21%，或1.8亿吨/年（对碳汇强度估计的不确定性还在做进一步的研究）。来自加拿大和美国的权威评审专家认为，该成果的创新之处在于，它提出了有效估算大气CO₂源汇的新方向和新方法。由于该研究是从地球系统科学的角度，以碳酸盐风化、全球水循环和水生植物的光合作用等化学、物理和生物过程为主线，综合考虑了岩石圈、水圈和生物圈对大气CO₂汇的贡献，因而研究结果更具说服力和可信度。（来源：中科院地球化学研究所）