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北极斯瓦尔巴德群岛冰川融水对有机质入海通量的影响

15、冰冻圈科学 > 专题3：冰冻圈生物地球化学循环

由于日益增强的人类活动，全球变暖已经成为人类面临的时代性难题；在这一背景下，北极年平均地表温度的增加几乎是全球升温速度的两倍，预计到下个世纪会升高4~7℃。持续的气候变化和极高的温度响应速率正在深刻影响着北极地区乃至全球，使得北极成为研究全球碳循环的热点区域。斯瓦尔巴德群岛的矿质土壤有机质含量低，是北极冰川地貌的重要代表性土壤之一。我们于2012、2014、2017年在海湾河的入海控制站位进行了连续采样。监测了该站位的DOC、DCAA、DCAA的D/L比值、POC、PN、PAA、PAA的D/L比值等反映有机质含量和成分的指标，并相应检测了峡湾中的有机质成分和含量。初步研究发现，随着冰川融水向下游流动，河流体系内有机质的活性组分在增加，惰性组分肽聚糖在PN中比重下降；我们认为河流长度对活性有机质的输送有强化作用，而这与气候变暖和冰川消融下河流增程相对应。以海湾河为例，基于其全年连续的流量监测数据，我们进一步估算了斯瓦尔巴德群岛典型冰川融水输送的有机质入海通量。虽然与格陵兰、阿拉斯加等大型冰川相比其绝对量值低，但斯瓦尔巴德群岛的流域面积加权及流量加权通量比其它北极冰川更为可观。尤其是斯瓦尔巴德群岛的DOC加权通量几乎是其它泛北极冰川系统的2倍水平，体现了该地区的DOC输出效率高，是近海和大气的重要碳源，在气候变化背景下对北极的碳通量和碳收支中不能忽视。