青藏高原湖泊对气候变化响应显著

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青藏高原湖泊对气候变化响应显著

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http://www.step.ac.cn/info/15874

青藏高原被誉为“亚洲水塔”，其湖泊变化对整个亚洲地区的水资源和生态环境都有重要影响。近期，中国科学院青藏高原研究所湖泊与环境变化团队在《自然·地球与环境评论》上发表最新研究成果，揭示了近36年间青藏高原湖泊对气候变化的响应及其带来的影响。

湖泊面积和水量显著增加

研究团队量化了1986-2022年间青藏高原湖泊的变化情况。数据显示，受气候变暖和降水增加的影响，湖泊总面积从37109平方公里增加到46980平方公里，蓄水量增加了169.7立方公里。其中，北部湖泊扩张最快，表现出明显的南北差异。

图1 1986-2022年青藏高原湖泊面积和水量变化。左下图为湖泊总面积，右下图为不同大小的湖泊对湖泊体积变化的相对贡献百分比。湖泊面积和体积变化幅度存在南北差异。

物理性质显著变化

研究发现，青藏高原湖泊在物理性质上也发生了显著变化。湖泊平均地表温度升高1.33℃，南部的升温速率为0.44℃/10年，高于北部的升温速率（0.21℃/10年）。水体平均透明度由1.6米升高到2.76米，平均盐度从48.76‰降至23.76‰，这些变化均表现为北部变化幅度高于南部。

图2 1986-2022年间湖泊物理性质的变化。a|湖泊盐度变化（psu）（左）和所有湖泊年平均盐度变化（右）。b|湖泊透明度变化(m)（左），所有湖泊年平均透明度变化（右）；c|湖泊表层水温（°c）的变化（左图）和各湖泊年平均水温的变化（右图）。青藏高原湖泊在变暖、透明度增强和淡化等物理性质上存在南北空间差异。

生物地球化学特征变化

尽管外部营养成分输入仍然较少，浮游植物生产力增加有限，但湖泊生物地球化学的响应仍表现为微生物多样性和营养状况增强。研究发现，青藏高原的湖泊既是大气二氧化碳的源，也可能是二氧化碳的汇，盐度较高的湖泊比盐度较低的湖泊向大气排放的二氧化碳更强。

图3 青藏高原湖泊温度和盐度变化与营养物浓度、细菌、浮游植物和浮游动物丰度、营养水平和生态系统复杂性以及二氧化碳排放的变化之间的广泛联系温度升高和盐度降低对青藏高原湖泊生态系统的不同组成部分有影响。

图4 1986-2022年青藏高原湖泊与大气CO2交换通量（g C m-2d-1）的变化。向上三角形代表湖泊-大气排放，向下三角形代表大气-湖泊吸收；b| 2000年代、2010年代和2020年代所有湖泊CO2通量速率（g C m-2d-1）的年代际变化。黄色虚线为咸水湖（1-35psu），绿色虚线为淡水湖（<1 psu）。正值表示向大气二氧化碳净排放，负值表示从大气的二氧化碳净吸收。