濕地是全球甲烷循環(huán)中貢獻(xiàn)最大的自然排放源，同時也經(jīng)歷了顯著的氣候變化影響。但目前在全球集成評估模型(IAM)及氣候模型中，濕地甲烷排放在未來氣候變化影響下的變化及其對氣候系統(tǒng)反饋的響應(yīng)尚未明確。
中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院(籌)遙感室博士張臻、研究員李新、研究員黃春林，蘭州大學(xué)教授朱高峰及國際合作團(tuán)隊利用陸面過程模型LPJ-wsl及氣候模式，完整評估了38個CMIP5氣候模型對4種未來氣候情景下濕地甲烷排放的動態(tài)變化軌跡及其對氣候系統(tǒng)響應(yīng)的不確定性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在嚴(yán)格控制溫室氣體排放的氣候情景RCP2.6下，全球變暖引起的濕地甲烷排放增加導(dǎo)致的輻射強(qiáng)迫會在2040s超出人類活動引起的甲烷輻射強(qiáng)迫效應(yīng)，并在21世紀(jì)末期超過人源輻射強(qiáng)迫約38-56%。同時，該研究還預(yù)測了北半球高緯度地區(qū)的濕地及泥炭地甲烷由于凍土融化在非生長季大幅增加及熱帶濕地面積的減少。
該項研究為認(rèn)識氣候變暖背景下全球濕地在氣候變化中的貢獻(xiàn)，對理解濕地面積動態(tài)及其與氣候變化的相互作用提供了完整的定量評估。同時，研究顯示了控制人源甲烷排放的緊迫性，對巴黎協(xié)定達(dá)成全球升溫兩度的氣候減排政策具有重要指導(dǎo)意義。
相關(guān)研究成果發(fā)表于《美國國家科學(xué)院院刊》(PNAS)。該研究得到國家自然科學(xué)基金、中科院地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程項目的資助。
圖a
圖a顯示了濕地甲烷和人源甲烷排放引起的全球暖化潛勢在21世紀(jì)的變化特征。全球暖化潛勢的計算是從1765年作為排放零點，利用simple sustained pluse-response model進(jìn)行計算。圖b顯示了暖化潛勢主導(dǎo)指數(shù)在21世紀(jì)的變化。其中，暖化潛勢主導(dǎo)指數(shù)是以濕地暖化潛勢與人源排放潛勢的比值來計算，圖中顯示在未來氣候情景RCP26下，由于氣候變化引起的濕地甲烷輻射強(qiáng)迫會在2040s超出人源排放的效果。圖中的陰影面積為估算不確定性范圍。
