湖泊能夠?qū)⑻脊檀嬖诔练e物中，形成穩(wěn)定的碳匯，是當前碳循環(huán)研究的前沿領(lǐng)域。然而，現(xiàn)有研究多聚焦于有機碳，對無機碳的關(guān)注不足，導(dǎo)致湖泊的碳匯能力被顯著低估。青藏高原分布著占我國湖泊總面積一半以上的大量咸水湖，具有巨大的無機碳匯潛力。然而，其沉積無機碳匯的現(xiàn)狀，以及該匯如何響應(yīng)正在發(fā)生的湖泊快速擴張，目前尚不明確。主要挑戰(zhàn)在于如何有效排除不具碳匯功能的外源無機碳的干擾，從而實現(xiàn)對內(nèi)源無機碳含量的精確量化。
針對這一問題，中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所湖泊沉積與全球變化研究團隊結(jié)合古湖沼學(xué)與礦物學(xué)技術(shù)，開發(fā)出一種基于礦物組成精確量化湖泊自生無機碳的新方法，并以青藏高原最大的湖泊——青海湖為研究對象，系統(tǒng)評估了其近百年來的無機碳匯變化。研究提出，以文石這一僅是湖泊內(nèi)源形成的無機碳礦物作為內(nèi)源無機碳估計的下限，將文石、方解石與白云石等全部碳酸鹽礦物計為總無機碳，并結(jié)合流域沉積物中方解石與石英的比值，從而實現(xiàn)對湖泊自生方解石的準確估算。應(yīng)用該方法后發(fā)現(xiàn)，若不區(qū)分無機碳的來源，傳統(tǒng)方法會將無機碳匯高估約17.2%，凸顯了剔除外源無機碳組分的必要性。利用該方法，研究團隊重建了青海湖近百年無機碳埋藏速率在時間和空間上的變化，并識別出其主要驅(qū)動因素。結(jié)果表明，近百年來，青海湖的無機碳埋藏速率由25 g·m-2·yr-1上升至43 g·m-2·yr-1；在空間分布上，西部布哈河入湖口附近區(qū)域的埋藏速率最高。進一步與已有研究中的有機碳埋藏數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)，青海湖的無機碳埋藏速率高于有機碳埋藏速率，2000年以后兩者的埋藏速率均顯著增加，徑流輸入是驅(qū)動二者變化的主要因素。研究還評估了無機碳與有機碳在空間分布上的差異，以及采用單一沉積巖芯估算全湖碳匯的可靠性。結(jié)果表明，遠離河流入湖口的沉積巖芯所反映的碳埋藏特征，更能代表全湖的平均水平。這一發(fā)現(xiàn)為在青藏高原等偏遠地區(qū)、難以開展大規(guī)模調(diào)查的湖泊中，采用單巖芯策略進行碳埋藏研究提供了科學(xué)依據(jù)。
綜上，湖泊無機碳匯是全球干旱-半干旱與高寒地區(qū)碳收支中一個至關(guān)重要但長期被忽視的組分。隨著氣候持續(xù)變化，青藏高原湖泊面積不斷擴張，其無機碳與有機碳的碳匯能力預(yù)計將進一步增強。通過該方法準確量化無機碳匯，并結(jié)合生物地球化學(xué)模型，有望構(gòu)建對湖泊碳循環(huán)更為系統(tǒng)的認知與預(yù)測能力，為氣候變化背景下區(qū)域碳匯潛力的評估提供科學(xué)支撐。上述研究成果近期發(fā)表在期刊Journal of Environmental Management上。（來源：中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所）
圖1. 近百年青海湖內(nèi)源無機碳埋藏速率變化及其驅(qū)動因素
圖2. 近百年青海湖內(nèi)源無機碳埋藏的空間分異
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2026.128685