湖泊能夠?qū)⑻脊檀嬖诔练e物中，形成穩(wěn)定的碳匯，是當(dāng)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(jī)碳，對(duì)無(wú)機(jī)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(guó)湖泊總面積一半以上的大量咸水湖，具有巨大的無(wú)機(jī)碳匯潛力。然而，其沉積無(wú)機(jī)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(kuò)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(wú)機(jī)碳的干擾，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)源無(wú)機(jī)碳含量的精確量化。
針對(duì)這一問(wèn)題，中國(guó)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(tuán)隊(duì)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(wú)機(jī)碳的新方法，并以青藏高原最大的湖泊——青海湖為研究對(duì)象，系統(tǒng)評(píng)估了其近百年來(lái)的無(wú)機(jī)碳匯變化。研究提出，以文石這一僅是湖泊內(nèi)源形成的無(wú)機(jī)碳礦物作為內(nèi)源無(wú)機(jī)碳估計(jì)的下限，將文石、方解石與白云石等全部碳酸鹽礦物計(jì)為總無(wú)機(jī)碳，并結(jié)合流域沉積物中方解石與石英的比值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)湖泊自生方解石的準(zhǔn)確估算。應(yīng)用該方法后發(fā)現(xiàn)，若不區(qū)分無(wú)機(jī)碳的來(lái)源，傳統(tǒng)方法會(huì)將無(wú)機(jī)碳匯高估約17.2%，凸顯了剔除外源無(wú)機(jī)碳組分的必要性。利用該方法，研究團(tuán)隊(duì)重建了青海湖近百年無(wú)機(jī)碳埋藏速率在時(shí)間和空間上的變化，并識(shí)別出其主要驅(qū)動(dòng)因素。結(jié)果表明，近百年來(lái)，青海湖的無(wú)機(jī)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(jìn)一步與已有研究中的有機(jī)碳埋藏?cái)?shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，青海湖的無(wú)機(jī)碳埋藏速率高于有機(jī)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(dòng)二者變化的主要因素。研究還評(píng)估了無(wú)機(jī)碳與有機(jī)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(yuǎn)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(yuǎn)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(jìn)行碳埋藏研究提供了科學(xué)依據(jù)。
綜上，湖泊無(wú)機(jī)碳匯是全球干旱-半干旱與高寒地區(qū)碳收支中一個(gè)至關(guān)重要但長(zhǎng)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(kuò)張，其無(wú)機(jī)碳與有機(jī)碳的碳匯能力預(yù)計(jì)將進(jìn)一步增強(qiáng)。通過(guò)該方法準(zhǔn)確量化無(wú)機(jī)碳匯，并結(jié)合生物地球化學(xué)模型，有望構(gòu)建對(duì)湖泊碳循環(huán)更為系統(tǒng)的認(rèn)知與預(yù)測(cè)能力，為氣候變化背景下區(qū)域碳匯潛力的評(píng)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(lái)源：中國(guó)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(wú)機(jī)碳埋藏速率變化及其驅(qū)動(dòng)因素
圖2. 近百年青海湖內(nèi)源無(wú)機(jī)碳埋藏的空間分異
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2026.128685