最新研究表明我國陸地生態(tài)系統(tǒng)存在巨大碳匯

“碳中和”“固碳端”的主要貢獻(xiàn)者為陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯，近日，中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員劉毅團(tuán)隊(duì)在《自然》發(fā)表短文，回復(fù)“中國陸地生態(tài)系統(tǒng)存在巨大碳匯”的國際同行研究觀點(diǎn)。

 

在回復(fù)文章在原文基礎(chǔ)上，劉毅團(tuán)隊(duì)針對化學(xué)傳輸模式分辨率、站點(diǎn)觀測數(shù)據(jù)代表性等問題進(jìn)行了深入研究，結(jié)論依舊表明中國陸地生態(tài)系統(tǒng)具有巨大碳匯。

 

2020年10月，劉毅團(tuán)隊(duì)在《自然》雜志發(fā)文指出，我國陸地生態(tài)系統(tǒng)巨大的固碳能力在以往研究中被低估。這個(gè)結(jié)論，引起國際上多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)的關(guān)注，這些團(tuán)隊(duì)向《自然》提交了不同研究觀點(diǎn)和結(jié)果。

 

國際上普遍認(rèn)為中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯在2.7～4.6億噸碳之間，但由于觀測信息較少，不同團(tuán)隊(duì)在計(jì)算中國地區(qū)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯時(shí)，差異較大。

 

文章第一作者、中科院大氣物理所博士王婧向《中國科學(xué)報(bào)》表示，盡管不同化學(xué)傳輸模式間存在一定的系統(tǒng)性偏差，但結(jié)果均表明中國陸地生態(tài)系統(tǒng)存在巨大碳匯。

 

“化學(xué)模式傳輸誤差來源一方面是模型的輸入數(shù)據(jù)，比如環(huán)境因子氣象場等驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)、不同來源的碳排放清單等等；另一方面是模型的生物、物理、化學(xué)相互作用機(jī)制過程的考慮，對這些過程的參數(shù)化描述仍然存在較大的不確定性。” 王婧說。

 

劉毅團(tuán)隊(duì)將化學(xué)傳輸模式分辨率從原來的4×5度經(jīng)緯度格點(diǎn)增強(qiáng)到2×2.5度，分辨率提升了4倍。以2015年為例，團(tuán)隊(duì)分別采用衛(wèi)星和地面觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，中國陸地系統(tǒng)碳匯約為6.2～8.1億噸碳，基本在原研究的不確定度范圍之內(nèi)。同時(shí)，考慮側(cè)向傳輸?shù)挠绊?，中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯約為為4.7～6.6億噸碳，最新第10版OCO-2衛(wèi)星數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果也支撐這一結(jié)論。

 

王婧表示，使用不同分辨率的模式有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)，對于每一種分辨率，必須謹(jǐn)慎地對數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕忉尫治觯?ldquo;因此在未來國別碳通量估算中需要考慮化學(xué)傳輸模式誤差的影響，但影響程度還需進(jìn)一步評估。”王婧指出。

 

此外，團(tuán)隊(duì)還對香格里拉站點(diǎn)代表性問題進(jìn)行了研究。“由于特殊的地形，尤其是在粗分辨率的傳輸模式下，香格里拉確實(shí)是一個(gè)比較難利用的觀測點(diǎn)。我們對所有站點(diǎn)都有嚴(yán)格的數(shù)據(jù)過濾程序，文章已經(jīng)過濾掉了一部分遠(yuǎn)低于模型預(yù)測的數(shù)據(jù)，這也有助于解決站點(diǎn)代表性的問題。”王婧表示。

 

在最新研究中，團(tuán)隊(duì)增加了不同數(shù)據(jù)處理方式的敏感性試驗(yàn)，可以幫助分析變量的影響。敏感性試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，不同團(tuán)隊(duì)計(jì)算結(jié)果的差異可能主要來自先驗(yàn)通量不確定性[GYL1] 或觀測數(shù)據(jù)處理方式的差異。

 

劉毅說：“很高興文章受到了國內(nèi)外優(yōu)秀同行的關(guān)注，并進(jìn)行了有意義的辯論，這可以激發(fā)我們對于后續(xù)工作更深入更全面的思考。”

 

劉毅表示，未來隨著觀測數(shù)據(jù)的增加以及模式計(jì)算系統(tǒng)的改進(jìn)，特別是更多團(tuán)隊(duì)的深入研究，計(jì)算結(jié)果的不確定性可以進(jìn)一步降低；同時(shí)，基于大氣濃度觀測反演計(jì)算的生態(tài)系統(tǒng)碳匯同清單法計(jì)算的碳匯之間的差距也會(huì)逐漸縮小。