近日,西北農林科技大學黃土高原土壤侵蝕與旱地農業國家重點實驗室鄧蕾研究員團隊評估了不同共享社會經濟路徑(SSP)下我國陸地生態系統土壤有機碳儲量潛在趨勢。相關研究成果發表在Cell press旗下新出版的《細胞報告可持續性》(Cell Reports Sustainability)上。
在全球應對氣候變化的緊迫背景下,我國積極承諾在2060年前實現碳中和。作為陸地生態系統中最大的碳庫,土壤在氣候變化緩解戰略中具有關鍵作用。為了實現碳中和目標,土壤有機碳的有效管理顯得尤為重要。然而,不同SSP對我國土壤碳庫的影響尚未完全揭示。
該研究團隊就我國陸地生態系統土壤有機碳儲量的未來前景進行了深入探索,基于自主編制的我國陸地生態系統土壤有機碳數據庫,利用多元數字土壤制圖方法估算了當前的土壤有機碳儲量,并通過自主開發的氣候數據驅動模型(國家尺度預測精度達到73%),預測了2021年至2100年間不同SSP情景下的土壤有機碳儲量變化。
他們的研究表明,當前我國陸地生態系統表層100厘米土壤有機碳儲存819.9±19.0至889.2±12.4億噸,其中約37.8%至41.7%儲存在表層20厘米中。在SSP119情景下,預計表層100厘米土壤有機碳庫年均增加1150±530萬噸,為同期我國陸地生態系統的碳匯貢獻2.7%±1.6%。到2030年,我國陸地生態系統表層100厘米土壤有機碳庫有望額外固定2.3±1.06億噸;到2060年,這一數字預計達到5.75±2.65億噸。
他們在研究論文中指出,在SSP245和SSP585情景下,土壤有機碳可能會轉變為碳源,表明中度發展-中等排放路徑和高速發展-高排放路徑未能有效支持土壤碳匯的增強,給決策者帶來了依賴土壤碳匯實現碳減排的更大挑戰。
該論文詳盡的地理和省級分析揭示,在SSP245和SSP585情景下,土壤有機碳損失的熱點地區尤為顯著,尤其是在中國黑龍江,青藏高原東部和內蒙古東北部,這些地區應被視為優先保護和管理的重點,以確保其在生態平衡和碳匯能力中的關鍵作用得以維持。碳匯到碳源的轉變表明,僅靠土壤碳匯不足以實現中國的碳中和目標。
該研究團隊進一步強調,土壤碳管理是應對氣候變化的重要措施,但從長遠來看,減少CO2排放才是有效緩解氣候變化威脅的根本手段。
另外,鄧蕾團隊還通過科學預測模型,評估未來土壤有機碳庫的動態變化,為政策制定者在生態保護與可持續發展之間尋找平衡提供了可靠的數據支撐。
相關論文信息:https://doi.org/10.1016/j.crsus.2024.100179
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