新的研究通过展示水是如何通过生态系统横向移动大量的碳

新的研究通过展示水是如何通过生态系统横向移动大量的碳

许多人认为碳循环是垂直的——二氧化碳在土壤、植物和大气之间上下移动。然而，密歇根州立大学在最新一期《地球物理研究快报》上发表的一项新研究，通过展示水是如何横向移动大量的碳，特别是在洪水期间，给垂直视角增加了一个维度。这些发现分析了1000多个流域，覆盖了美国境内75%的地区，对气候变化和水质有影响。

环境中的碳，特别是溶解的有机碳(DOC)，是影响地球许多基本过程的主要变量，比如水化学、温室气体排放和跨陆地和水域的污染物运输。当水流过生态系统时，它从植物和土壤中吸收有机碳，在很多情况下，水决定了生态系统是净碳源还是净碳汇，正如DOC一样，从生态系统中泄漏出来的大量碳相当于每年从大气中吸收的净碳量。因此，在管理“碳银行账户”时，准确的会计核算至关重要。

河流中的医生就像泡茶一样。一开始是相对清澈的水以降水的形式下降，然后景观中的有机碳被过滤到水中。然后，这种茶在洪水期间被冲到溪流中，经常使水变成棕色。”新工作提出了一种更好的方法，通过包含洪水事件的数据，来解释生态系统作为DOC而留下的碳。由于担心后勤和安全问题，科学家们通常会在洪水期间让河流保持宽阔的距离。因此，研究人员对洪水期间的行为知之甚少。然而，当水快速流动，而棕色的时候，大部分的碳被运出了大部分的水域。换句话说，这是一个需要更多抽样的时候。

让科学家们惊讶的是，洪水很容易将从北美不同生态系统的景观中的碳冲走，从密歇根森林到索诺兰沙漠。他们最初认为美国很多地区的洪水会冲淡DOC，然而，洪水在相对较短的时间内，导致几乎所有环境中释放出大量DOC——或者更浓的茶，打个比方。从大量的研究数据中，另一个重要的证实是湿地在我们的流域中扮演的重要角色。美国各地的“医生冲洗”行为主要与流域湿地面积有关。湿地是集水区中DOC的缓冲区或存储区。如果洪水上涨，靠近河流的湿地里的水和DOC会迅速溢出。

因此，自然湿地在流域内的位置非常重要。Zarnetske补充说，抽干自然湿地并“交易”到附近的另一个沼泽或建造人工湿地在纸面上看起来不错，但这会影响一个地区储存和释放碳的能力。

在这项研究中，科学家们使用了来自美国各地的数据但他们没有在一条小溪或沼泽里涉水。他们的结果来自于几十年来各州和联邦政府机构收集的大量数据，主要是美国地质调查局。数据集的庞大规模可能令人生畏，掌握梳理其秘密所需的技能也令人生畏。然而，这是一个真正的信息宝库。