作者:崔雪芹 来源:中国科学报 发布时间:2022/1/25 22:07:01
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冰川退缩加速全球化学风化

 

近日,西北大学研究团队联合中科院西北生态环境资源研究院、美国宾夕法尼亚州立大学、中科院成都山地灾害与环境研究所等,找到了冰川化学风化速率升高的确凿证据,相关成果发表于《自然—通讯》。

该研究基于全球77条冰川5465个径流样品的水化学资料,首次评估了全球冰川的化学风化速率,并揭示了冰川风化速率的时空变化规律和影响机制。

该研究以阳离子剥蚀速率作为化学风化速率的代用指标,发现全球冰川的平均风化速率是20年前的3倍,是冰盖流域的10倍,是整个冰盖的50倍,是非冰川流域的4倍;冰川化学风化速率与气温、降水和径流呈正相关关系,与纬度反相关。

据悉,该课题系第二次青藏高原综合科学考察研究项目“亚洲水塔动态变化与影响”任务“水资源演变与适应性利用”专题和“冰川、积雪、冻土变化与影响及应对”专题研究团队。

以往研究指出,侵蚀作用增强也会引起化学风化增强并伴随着风化速率升高,据此可知冰川在化学风化过程中吸收/排放CO2的能力也会增强。

同时,由于消融加速,冰川融水每年向下游输送了大量的生物活性元素(如铁、硅、磷、有机碳)和有毒有害元素(如汞、砷)。当这些元素进入下游以后会影响陆地或水生生态系统的初级生产力,最终可能影响区域或全球的元素循环(如碳循环)并反馈气候系统。

需要指出的是,上述研究均基于一个科学假设,即当前全球冰川的化学风化速率相比以前明显升高了,但遗憾的是一直没有定量的证据来证实这个假设。

而该研究表明,未来全球的冰川和冰盖在融水径流量达到峰值(拐点)以前,其化学风化速率会一直升高,碳汇或碳源能力会一直增强,化学风化的物质产量会一直增加,对陆地和水生生态系统的影响会进一步增大,在区域或全球元素生物地球化学循环中的重要性会越来越显著。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-022-28032-1

 
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