为什么河流对全球碳循环很重要

在一篇新的期刊文章中，洛桑联邦理工学院教授汤姆·巴丁(Tom Battin)回顾了我们目前对世界河流网络中碳通量的理解。他展示了它们在全球碳循环中的核心作用，并主张建立一个全球河流观测系统。

直到最近，我们对全球碳循环的理解在很大程度上仅限于世界海洋和陆地生态系统。洛桑联邦理工学院河流生态系统实验室(RIVER)负责人汤姆·巴廷(Tom Battin)现在对河流网络在我们不断变化的世界中发挥的关键作用有了新的认识。这些发现在《自然》杂志委托并发表的一篇评论文章中进行了概述。

巴廷是洛桑联邦理工学院建筑、土木与环境工程学院(ENAC)的正教授，他说服了该领域的十几位专家为这篇文章做出贡献。他们的研究首次结合了最新数据，证明了河流生态系统对全球碳通量(整合陆地，大气和海洋)的至关重要性。

计算碳通量

在他们的文章中，作者强调了全球河流生态系统代谢的作用。“河流生态系统的新陈代谢比人体复杂得多，”巴廷解释说。“它们同时产生氧气和一氧化碳2通过微生物呼吸和植物光合作用的综合作用。重要的是要充分了解潜在的机制，这样我们才能评估和量化生态系统代谢对碳通量的影响。

布鲁塞尔自由大学(ULB)教授、撰稿人之一皮埃尔·雷尼尔(Pierre Regnier)补充说：“了解河流生态系统的新陈代谢是更好地测量碳循环的重要第一步，因为这种新陈代谢决定了氧气和温室气体与空气的交换。科学家们最近已经对湖泊、沿海环境和开阔海洋进行了总体估计。我们的研究为拼图增添了缺失的部分，为全面，综合，量化我们的“蓝色星球”这一关键过程铺平了道路。研究人员通过汇编河流生态系统呼吸和植物光合作用的全球数据得出了他们的发现。

他们的发现指出了河流生态系统代谢与全球碳循环之间的明确联系。在将水引向海洋的同时，河流生态系统的新陈代谢消耗来自陆地生态系统的有机碳，从而产生一氧化碳。2排放到大气中。未代谢的残留有机碳与一氧化碳一起进入海洋2不会排放到大气中。这些河流碳的输入会影响沿海水域的生物地球化学。

Battin和他的同事还讨论了全球变化，特别是气候变化，城市化，土地利用变化和流量调节，包括大坝，如何影响河流生态系统的新陈代谢和相关温室气体通量。例如，排干农田的河流从肥料中吸收了大量的氮。氮浓度升高，加上全球变暖导致的温度上升，会导致富营养化——这一过程会导致藻华的形成。当这些藻类死亡时，它们会刺激甲烷和一氧化二氮的产生，温室气体甚至比一氧化碳更有效2.大坝还会加剧富营养化，可能导致更高的温室气体排放。

新的河流观测系统

作者在文章的最后强调了全球河流观测系统(RIOS)的必要性，以更好地量化和预测河流在全球碳循环中的作用。RIOS将把来自河流传感器网络和卫星图像的数据与数学模型相结合，以产生与河流生态系统代谢相关的近实时碳通量。

“因此，RIOS将作为一种诊断工具，使我们能够'把握河流生态系统的脉搏'并应对人类干扰，”Battin说。“河流网络可与我们出于健康目的监测的血管系统相媲美。现在是监测世界河流网络健康状况的时候了。信息再清楚不过了。

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