中国科学院最新研究：气候变化正在重塑淡水湖生态系统

中国科学院最新研究：气候变化正在重塑淡水湖生态系统

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中国科学院

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来源

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https://www.cas.cn/syky/202412/t20241213_5042511.shtml

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http://www.climatechange.cn/article/2022/1673-1719/1673-1719-18-4-395.shtml

近日，中国科学院南京地理与湖泊研究所发布了一系列关于气候变化对湖泊影响的重要研究成果，揭示了湖泊热浪、水温变化以及溶解性有机质的最新发现。这些研究不仅为我们提供了湖泊生态系统变化的科学依据，也警示着气候变化对淡水湖带来的深远影响。

研究显示，全球湖泊正面临着前所未有的变暖趋势。1979年至2022年间，全球1340个湖泊的热浪强度和持续时间显著增加。湖泊热浪的建立需要更长时间，而浅水湖泊的热浪衰退速度更快。这一发现表明，湖泊对气候变化的响应比预期更为敏感。

在中国，这一趋势同样明显。1980年至2021年间，中国168个湖泊的表层水温平均每十年上升0.11°C，其中东部平原湖区增温最快，达到0.22°C/10年。伴随水温上升，湖泊热浪的持续时间平均每十年增加7.7天。预计到21世纪末，在高排放情景下，中国湖泊的水温将比历史时期升高2.2°C，热浪持续时间将增加197.2天，部分湖泊甚至可能进入永久热浪状态。

湖泊水温上升只是气候变化影响的开始，随之而来的是更复杂的生态响应。研究发现，湖泊蒸发量显著增加，预计到21世纪末将比2006-2015年增加16%。这种变化将对全球淡水供应产生重大影响，特别是在低纬度地区，年蒸发量增幅可能达到210毫米/年。

更令人担忧的是，湖泊溶解氧含量呈现下降趋势。研究分析了全球393个温带湖泊的数据，发现表层水体和深水区普遍存在溶解氧降低现象。这不仅影响水生生物的生存，还可能对湖泊的生态服务功能构成威胁。

气候变化引发的物理和化学变化正在重塑湖泊生态系统。藻类水华的发生时间显著提前，例如中国太湖的水华发生时间从2003年到2017年间提前了30天。水生植被的退化速度也在加快，特别是在大型湖泊中，水生植被的年退化率从1900-1980年的13.5%上升到2000年后的33.6%。

这些变化不仅影响湖泊的生物多样性，还可能对人类社会产生深远影响。湖泊是地球重要的淡水储存库，其健康状况直接关系到人类的饮用水安全、农业生产以及生态系统服务功能。因此，加强对湖泊变化的监测和研究，对于应对气候变化带来的挑战至关重要。

为了更好地理解和预测湖泊对气候变化的响应，科学家们正在开发新的监测技术和模型。例如，通过耦合卫星遥感和数值模型，可以实现高时空分辨率的湖泊水温模拟。这些技术的进步将为湖泊生态管理提供更精准的科学依据。

中国科学院南京地理与湖泊研究所的研究团队还发现，气候变化和人类活动正在增强湖泊转化有机碳的功能。溶解性有机质（DOM）的含量和性质发生变化，表明湖泊在陆地-水体碳输移转化过程中的作用正在加强。

这些研究成果为我们提供了重要的科学依据，但也提醒我们，气候变化对湖泊的影响远比我们想象的更为复杂和深远。未来，我们需要进一步加强湖泊监测网络的建设，整合遥感观测与原位监测数据，利用先进的机器学习技术提高预测能力，为保护湖泊生态系统和应对气候变化提供更有力的科技支撑。