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化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳,部分存儲于大氣中,并導致大氣二氧化碳濃度升高;部分進入海洋。但還有一部分不知去向,被稱為“迷失碳匯”。幾十年來,相關科學家付出了巨大的努力,尋找“迷失碳匯”,基本確定它存在于陸地生態(tài)系統(tǒng)中,但到底在哪兒仍是個謎。北半球的溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)被確認為碳匯,但確認的量遠低于“迷失碳匯”。
沙漠或荒漠區(qū),植被稀疏甚至完全荒蕪,土壤貧瘠,有機碳含量極低,長期以來被認為不可能大量吸收二氧化碳而形成碳匯。直到幾年前,中美兩國科學家?guī)缀跬瑫r發(fā)現(xiàn)沙漠或荒漠區(qū)有進入地表的二氧化碳通量,并據(jù)此推測荒漠區(qū)很可能是一個很大的碳匯。這些發(fā)現(xiàn)引起廣泛關注,《科學》雜志專文評述:《科學家發(fā)現(xiàn)了碳循環(huán)的隱匿環(huán)節(jié)?》。然而,這些關注也引起來自國際碳循環(huán)權威人士的強烈質(zhì)疑:荒漠中貧瘠的土壤、稀疏的植物不可能以這么大的速率吸收二氧化碳。
權威的質(zhì)疑切中要害:沙漠中土壤或植物如果以這么大的速率吸收碳,不可能測不到增量。也就是說,那么多的二氧化碳進入荒漠,存哪兒了?
中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所李彥研究員帶領團隊進行長達10年的探索,最終做了解答:向下的二氧化碳通量不在植物中,也不在土壤中,“碳匯”存在于荒漠區(qū)地下咸水層。
據(jù)介紹,碳匯形成過程大致如下:荒漠邊緣區(qū)綠洲或荒漠土壤呼吸釋放的二氧化碳,并不像別的地區(qū)那樣完全返回大氣,而是部分被鹽堿性的土壤水溶解吸收;這些被溶解吸收的二氧化碳在灌溉洗鹽過程中被淋洗進入地下水層,并隨著地下水運動水平輸送而進入廣饒的沙漠下。
簡言之,這個碳匯過程是干旱區(qū)鹽堿土改良、鹽漬化控制的一個伴生過程:因為蒸發(fā)遠大于降水,鹽漬化是干旱區(qū)綠洲土壤的一個自然過程——為控制鹽漬化,必須洗鹽;而鹽堿水對二氧化碳的溶解度極高,洗鹽必然也洗去溶解其中的二氧化碳。這些洗鹽水,最終匯集在浩瀚沙漠下形成地下咸水層,儲存于其中的二氧化碳則形成碳匯,其自身同時也是一個巨大的碳庫。初步估計,這個碳庫的全球總量高達1000億噸,是陸地上植物、土壤之外的第3個活動碳庫。
這是一個溶解性的無機碳匯,本質(zhì)上與海洋中無機碳匯的形成沒有區(qū)別。事實上,干旱區(qū)內(nèi)陸河無入海口,而是消失于浩瀚沙漠,沙漠的地下水就是它的“海洋”。李彥團隊研究證實,這個“沙漠下的海洋”與真正的海洋一樣,也是碳匯。這個結(jié)果,在傳統(tǒng)認為的“不可能地區(qū)”確認了碳匯的存在,為尋找“迷失碳匯”開創(chuàng)了一個全新的方向。
?。ㄔd于《經(jīng)濟日報》 2015-08-04 13版)
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