近日,公司GIS应用创新团队张静博士、刘睿教授、蒲俊兵研究员等以喀斯特河流溶解性碳为对象,共同揭示了人为扰动对其生物地球化学过程的重要影响。研究成果以“Unexpected shifts of dissolved carbon biogeochemistry caused by anthropogenic disturbances in karst rivers ”为题发表在《Water Research》(IF=12.8,Nature Index,中科院一区TOP期刊)上。
溶解性碳对全球碳循环和生物地球化学过程具有重要反馈。然而,到目前为止,对河流溶解性碳的转路径,特别是涉及人类活动诱导的特殊转化过程,仍然知之甚少。该研究运用机器学习随机森林模型探究了喀斯特河流人类活动,即河流筑坝和土地利用变化对溶解性无机碳(DIC)和溶解性有机碳(DOC)来源及迁移转化路径的影响。研究结果表明人类活动加速了水生生物的新陈代谢,导致河流二氧化碳的产生多于固定。筑坝延长水利停留进而极大刺激了溶解性碳的生物过程。河流DOC主要来源于农田和森林,而土地利用碎片化增加了DOC的多样性。同时,人为改变了喀斯特水环境DIC和DOC之间的相互转换。这项研究表明,在全球碳中和的背景下,减少人为干扰可从根源上减缓溶解性有机碳的代谢,从而调控二氧化碳的排放。
图1.喀斯特河流水体溶解性碳的迁移转化路径概念模型
该成果得到了论文审稿人和编辑的高度评价:“This is a very comprehensive study, and I think the work is interesting and novel.”和“The authors present nice work and figures. Machine learning is progressive and certainly a plus for the manuscript.”
论文链接:(https://doi.org/10.1016/j.watres.2023.120744 )
(撰稿:太阳成集团tyc122cc)