热喀斯特改变多年冻土区景观和地表过程

发布时间：2021-11-23 07:41

　　多年冻土是寒冷气候的产物,气候变暖则会造成多年冻土退化。多年冻土退化的表征之一就是地下冰融化,使得地表土壤失去支撑,从而形成滑塌、沉降等热喀斯特地貌。热喀斯特地貌不仅会影响到工程建筑,还会破坏地表植被,导致生态系统退化。热融沉降形成的低洼地还会积水并逐步发展为热融湖塘。热喀斯特地貌除了直接改变地表景观外,还会改变土壤的水文和碳氮循环的过程。目前热喀斯特地貌的发展及其影响在多年冻土环境研究中已引起了广泛关注,定量评估热喀斯特地貌对碳循环的影响也是评估多年冻土区对全球变化的响应及气候反馈效应的重要环节。 

【文章来源】：自然杂志. 2020,42(05)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

热融滑塌地貌

热融湖塘

热融湖塘向大气排放温室气体的过程和总量受到高度关注。热融湖塘的发育和扩张加剧土壤有机碳的侵蚀，进而加速水体溶解性有机碳（DOC）和湖底沉积物的微生物分解过程，同时部分CH4在甲烷氧化菌作用下生成CO2，最终释放到大气中[29]。西伯利亚热融湖塘每年CH4释放的总量高达3.8 Tg（甲烷排放的碳总量）[30]。高纬度地区通过鼓泡形式释放的CH4占大气CH4浓度升高的33%～87%[31]。据估计，过去60年环北极地区热融湖塘碳排放量为0.2～2.5 Pg[32]。热融湖塘温室气体排放对区域气候变化及多年冻土碳反馈潜力的评估起着重要作用。热融湖塘的年龄和面积对水体DOC浓度、CO2和CH4释放速率具有重要影响。气候变暖加速多年冻土退化，面积较大（形成较早）的热融湖塘排水导致面积较小（新形成）的热融湖塘数量增加，这将导致小热融湖塘水体有机碳和其他化学物质含量增加，进而增加CO2和CH4的释放速率[33]。小热融湖塘温室气体排放贡献要远大于中大型热融湖塘[34]。如果不考虑小热融湖塘，整个莱纳三角洲内夏季水体CO2排放总量将被低估35%～62%。这主要是因为小热融湖塘冬季完全冻结或夏季完全蒸发，水体停留时间短，所以对景观尺度范围内碳和其他元素的循环过程起着至关重要的作用，这对气候变化比较脆弱的地区尤为重要[35]。在我国青藏高原的热融湖塘，同样也发现有大量的气体释放（图3），但是湖塘所释放的气体主要为CO2[36-37]。4 结论与展望


本文编号：3513427