气温增高、冰山消融、海平面上升、生态系统发生改变……这些现象表明全球气候正在变暖。目前,越来越多的证据证明,大气中聚集的越来越多的温室气体是造成气候变暖的主要原因。甲烷(CH4)是非常重要的温室气体,其单分子的辐射强迫量是二氧化碳(CO2)的21倍,因此其排放量的大小一直是国际社会以及我国政府十分关注的问题。过去一般认为,甲烷的排放源包括稻田、湿地、白蚁、反刍家畜、生物质燃烧、矿物燃料燃烧、垃圾掩埋、采煤、采矿、油气提炼及其运输泄漏等。然而近几年,很多研究都表明,自然界可能存在其他的甲烷排放源,最近,有研究发现,这一来源是有氧环境下植被的排放,并估算认为其占到全球甲烷排放的10%~30%。那么,中国地区植被排放甲烷的量是多少呢,是否对大气甲烷浓度有重要影响?
南京大学大气科学系谢旻老师担任第一作者撰写的《中国地区陆地植被甲烷排放及其对对流层低层甲烷浓度的影响》一文解答了这个问题。他们通过建立适用于中国地区的陆地植被甲烷排放模式,定量估计了中国地区植被甲烷排放总量和空间分布,并且利用模式模拟研究探讨这部分源对中国地区对流层低层甲烷浓度的影响。该文发表在《科学通报》2008年第19期上。
研究表明,中国地区植被甲烷排放总量约占甲烷总排放的24%,是全球植被总排放的7.8%。森林排放量最大(占总量的43.0%), 耕地其次(28.3%),草地较小(19.0%)。森林覆盖率较高的省份植被甲烷排放量较大,如云南省排放量占全国总排放的13.9%,东三省排放占全国总排放的14.6%。这类排放源明显影响中国地区对流层低层甲烷浓度, 在林区这种影响更加显著, 如云南南部植被排放使大气甲烷浓度增加高达69.68g/m3。
这项工作的创新之处在于,利用卫星植被资料计算得到了中国植被净第一性生产力的空间分布, 由此实现了对中国地区植被甲烷排放总量和空间分布的模拟,对于完善我国温室气体排放清单具有重要意义。
有氧环境中陆地植被甲烷排放是近年来研究中的新发现。随着研究的深入, 它可能对已有的甲烷收支理论产生重要影响。鉴于甲烷不仅是重要的温室气体,也是重要的化学活性气体,因此这一研究工作将对我国气候和环境变化研究有一定借鉴和指导意义。(来源:EurekAlert!中文版)
(《科学通报》,2008 Vol. 53 (19): 2365-2370,谢旻,王体健)