濕地是全球甲烷循環(huán)中貢獻(xiàn)最大的自然排放源，同時(shí)也經(jīng)歷了顯著的氣候變化影響。但目前在全球集成評(píng)估模型(IAM)及氣候模型中，濕地甲烷排放在未來(lái)氣候變化影響下的變化及其對(duì)氣候系統(tǒng)反饋的響應(yīng)尚未明確。

中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院(籌)遙感室博士張臻、研究員李新、研究員黃春林，蘭州大學(xué)教授朱高峰及國(guó)際合作團(tuán)隊(duì)利用陸面過(guò)程模型LPJ-wsl及氣候模式，完整評(píng)估了38個(gè)CMIP5氣候模型對(duì)4種未來(lái)氣候情景下濕地甲烷排放的動(dòng)態(tài)變化軌跡及其對(duì)氣候系統(tǒng)響應(yīng)的不確定性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在嚴(yán)格控制溫室氣體排放的氣候情景RCP2.6下，全球變暖引起的濕地甲烷排放增加導(dǎo)致的輻射強(qiáng)迫會(huì)在2040s超出人類(lèi)活動(dòng)引起的甲烷輻射強(qiáng)迫效應(yīng)，并在21世紀(jì)末期超過(guò)人源輻射強(qiáng)迫約38-56%。同時(shí)，該研究還預(yù)測(cè)了北半球高緯度地區(qū)的濕地及泥炭地甲烷由于凍土融化在非生長(zhǎng)季大幅增加及熱帶濕地面積的減少。

該項(xiàng)研究為認(rèn)識(shí)氣候變暖背景下全球濕地在氣候變化中的貢獻(xiàn)，對(duì)理解濕地面積動(dòng)態(tài)及其與氣候變化的相互作用提供了完整的定量評(píng)估。同時(shí)，研究顯示了控制人源甲烷排放的緊迫性，對(duì)巴黎協(xié)定達(dá)成全球升溫兩度的氣候減排政策具有重要指導(dǎo)意義。

相關(guān)研究成果發(fā)表于《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程項(xiàng)目的資助。

圖a

圖a顯示了濕地甲烷和人源甲烷排放引起的全球暖化潛勢(shì)在21世紀(jì)的變化特征。全球暖化潛勢(shì)的計(jì)算是從1765年作為排放零點(diǎn)，利用simple sustained pluse-response model進(jìn)行計(jì)算。圖b顯示了暖化潛勢(shì)主導(dǎo)指數(shù)在21世紀(jì)的變化。其中，暖化潛勢(shì)主導(dǎo)指數(shù)是以濕地暖化潛勢(shì)與人源排放潛勢(shì)的比值來(lái)計(jì)算，圖中顯示在未來(lái)氣候情景RCP26下，由于氣候變化引起的濕地甲烷輻射強(qiáng)迫會(huì)在2040s超出人源排放的效果。圖中的陰影面積為估算不確定性范圍。