兰州大学第三极地区河水与冰川可溶有机碳研究取得新进展
有机碳是碳循环的重要环节,也是近年来全球变化研究领域的一个热点问题。气候变暖背景下,第三极地区冻土退化、雪冰融化,均可释放大量的可溶有机碳(DOC)进入下游生态系统。但目前,对河流碳输送在区域以及全球碳收支研究中的作用研究不足,特别是冻土活动层冻融过程对河流DOC的输出具有重要影响。此外,DOC具有较强的生物可利用性,且可有效吸收紫外和近紫外波段的太阳辐射,也是造成冰川消融的吸光性杂质之一。DOC雪冰消融过程中吸光性的变化及其与辐射强迫的关系还没有清楚的认识,从而限制了全面认识和评估DOC对雪冰消融的贡献。
针对上述科学问题,兰州大学资源环境学院高坛光博士、中国科学院西北生态环境资源研究院康世昌研究员团队等相关单位科研人员,在青藏高原北部黑河上游地区和新疆北部的木斯岛冰川开展了相关研究。黑河上游位于祁连山高寒冰雪冻土带,多年冻土以及季节冻土广泛发育。气后变暖背景下,冻土退化导致大量有机碳释放。基于2018年8月?2018年9月的黑河上游河水、冻土地下冰DOC研究发现,黑河上游河水DOC含量的高值出现在春末夏初(图1),其年输出量约为0.86 Gg C yr?1,这比三江源以及北极地区河流DOC输出量偏低。由于黑河上游地区积雪覆盖比例较低,指出河水DOC的变化特征更多的受到冻土融化的影响(图2)。
通过对新疆北部木斯岛冰川DOC以及吸光性的研究,发现木斯岛冰川DOC含量水平与青藏高原其他冰川研究结果相当,表层雪中DOC吸光强度随海拔升高而降低(图3),表明高吸光强度的DOC在附加冰消融过程中倾向于保存下来。雪冰中C/N比值变化范围0.17?11.7,表明雪冰DOC具有较高的生物可利用性。目前冰川快速退缩背景下,木斯岛冰川DOC的年释放量约为3.47?18.5 t C yr?1。基于DOC吸光性结果,评估表明雪冰中DOC导致的辐射强迫约占黑碳导致辐射强迫的18?38%。该研究明确了雪冰消融过程中DOC的吸光性和辐射强迫的动态变化,加深了对DOC在雪冰消融贡献方面的理解(图4)。
图1 黑河上游野牛沟(YNG)以及葫芦沟(HLG)河水DOC、DIC(溶解无机碳)、TDN(总溶解氮)以及气温、降水、河水径流等变化特征。
图2 黑河上游河水DOC及其传输示意图。
图3 木斯岛冰川DOC吸光性与海拔变化以及DOC含量的关系(a和c是2018年7月采样结果,b和d是2018年8月采样结果)
图4 木斯岛冰川DOC迁移传输示意图
以上研究成果加深了冰冻圈地区有机碳循环过程方面的认识,为进一步探讨流域尺度上碳循环与气候变化的反馈提供基础数据。研究成果 “Riverine dissolved organic carbon and its optical properties in a permafrost region of the Upper Heihe River basin in the Northern Tibetan Plateau” 和“Characterization, sources and transport of dissolved organic carbon and nitrogen from a glacier in the Central Asia”分别在2019年6月和2020年4月发表在环境科学TOP期刊《Science of the Total Environment》上。该成果得到了中国科学院战略性先导科技专项(A类)、第二次青藏高原科考项目、国家自然科学基金、西部之光以及冰冻圈国家重点实验室自主课题等联合资助。康世昌研究员团队高坛光博士为论文第一作者,兰州大学为第一完成单位。
成果链接:
1.Gao TG, Kang SC, Chen RS, Zhang TG, Zhang TJ, Han CT, Tripathee L, Sillanpaa M, Zhang YL, 2019. Riverine dissolved organic carbon and its optical properties in a permafrost region of the Upper Heihe River basin in the northern Tibetan Plateau. Science of the Total Environment, 686, 370-381. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.05.478
2.Gao TG, Kang SC, Zhang YL, Sprenger M, Wang FT, Du W, Wang X, Wang X, 2020. Characterization, sources and transport of dissolved organic carbon and nitrogen from a glacier in the Central Asia. Science of the Total Environment, 725, 138246 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138346.
3.Gao TG, Kang SC, Zhang YL, Sprenger M, Wang FT, Du W, Wang X, Wang X, 2020. Data on DOC and N from the Muz Taw glacier in Central Asia, Data in Brief, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138346
未经允许不得转载:大学门户 » 兰州大学第三极地区河水与冰川可溶有机碳研究取得新进展
相关推荐
- 兰州大学图书馆在“DRAA十周年暨CALIS第十八届引进数据库培训周”会议中荣获多项表彰
- 兰州大学第一医院李汛教授学术报告被“2019中国外科周”热门推荐
- 西部灾害与环境力学教育部重点实验室二届委员会二次会议在兰州大学召开
- 兰州大学大气学院举办“大气化学—气候相互作用”国际研讨会
- 兰州大学离退休工作处与萃英学院“一对一”帮扶志愿活动推进座谈会举行
- 省市场监管局联合省教育厅来兰州大学开展“双节”期间食品安全检查
- 中控智慧科技股份有限公司全球技术总监李治农一行来兰州大学交流调研
- 管理前沿研究方法系列研讨会(第十八期)举办
- 第29届中国新闻奖获得者李化成:从毛小子到好记者
- 《兰州大学学报》(社会科学版)喜获“全国高校社科名刊”
- 网络与继续教育学院召开教职工大会传达学习学校暑期工作会议精神
- 兰州大学举办首期学科交叉论坛
- 第六届甘肃省黎秀芳护理科学技术奖评审会议顺利召开
- 学校领导赴定西市安定区调研推进脱贫攻坚帮扶工作并为任继周院士定西工作站揭牌
- 做一个有理想信念、有道德情操、有扎实知识、有仁爱之心的“四有好老师”——校长严纯华讲授“辅导员培训第一课”
- 在艰苦奋斗中坚守热爱——新中国第一批大学生追忆
- 马克思主义学院组织教师参加“庆祝中国共产党百年华诞暨中国共产党与中国社会变迁”学术研讨会
- 学校举办第3期智库能力建设专题培训班
- 手绘心语 抗疫同担———兰州大学美育志愿者用艺术火种唤醒生命美感
- 第三届全国有机场效应晶体管会议举行
新闻公告
- 生命科学学院组织开展研究生宿舍安全卫生检查工作 03-14
- 物理科学与技术学院负责人检查榆中校区工作 03-14
- 兰州大学成功加入LHCb实验国际合作组 03-10
高考招生
- 兰州大学2017年招生章程 08-05
- 兰州大学2018年本科生招生章程 08-05
- 兰州大学2016年招生章程 08-05
- 兰州大学2014年招生章程 08-05
- 兰州大学2015年招生章程 08-05
- 兰州大学2013年招生章程 08-05
- 兰州大学2011年招生章程 08-05
- 兰州大学2009年招生章程 08-05
- 兰州大学2010年招生章程 08-05
- 兰州大学2007年招生章程 08-05