日前，中國(guó)氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“沙漠所”）一項(xiàng)最新研究顯示，塔克拉瑪干沙漠具有不容忽視的固碳能力。

沙漠所副研究員楊帆在研究中首次發(fā)現(xiàn)，由土壤熱量波動(dòng)引起的含二氧化碳的土壤空氣膨脹/收縮對(duì)流沙二氧化碳交換總量的貢獻(xiàn)，出人意料地強(qiáng)烈。這一長(zhǎng)期的隱匿過(guò)程與土壤鹽/堿的化學(xué)固碳作用結(jié)合，分別主導(dǎo)了流沙中二氧化碳的釋放和吸收過(guò)程。在釋放和吸收的動(dòng)態(tài)平衡中，吸收相對(duì)較強(qiáng)，使沙漠生態(tài)系統(tǒng)展現(xiàn)出固碳功能。

研究顯示，當(dāng)前，塔克拉瑪干沙漠每年以160萬(wàn)噸的穩(wěn)定速度吸收大氣中的二氧化碳，呈現(xiàn)出穩(wěn)定的固碳效應(yīng)。這相當(dāng)于每年吸收我國(guó)1.54%的二氧化碳排放量。如果考慮全球所有流動(dòng)沙漠，且以塔克拉瑪干沙漠的固碳速率代表平均狀態(tài)，那么預(yù)計(jì)全球流動(dòng)沙漠生態(tài)系統(tǒng)每年可固定大氣二氧化碳約2.125億噸。這相當(dāng)于16座630兆瓦燃煤電廠的全年碳排放量。

楊帆認(rèn)為，沙漠生態(tài)系統(tǒng)在全球碳循環(huán)中的地位不容忽視。盡管相比于森林和草地等生態(tài)系統(tǒng)，塔克拉瑪干沙漠的固碳能力相對(duì)較弱，但在我國(guó)西北干旱區(qū)以荒漠為主要生態(tài)系統(tǒng)的大背景下，也為減少碳排放、減緩氣候變化發(fā)揮了積極作用。

研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，氣候變化導(dǎo)致塔克拉瑪干沙漠碳匯能力衰減。隨著氣候變化，沙粒孔隙中的空氣熱膨脹作用不斷加劇，促使更多的土壤二氧化碳隨膨脹的空氣泵入大氣。釋放作用逐漸增強(qiáng)，導(dǎo)致塔克拉瑪干沙漠流沙固碳能力每年以0.43%的速度減弱。如果對(duì)氣候變化完全不加遏制，塔克拉瑪干沙漠流沙固碳能力將以每年1.2%的速度快速減弱，預(yù)計(jì)在2100年左右二氧化碳吸收/釋放將達(dá)到平衡。這些過(guò)程將通過(guò)氣候變化下的正反饋效應(yīng)不斷加速。在削弱人類(lèi)抑制未來(lái)大氣二氧化碳排放優(yōu)勢(shì)，加劇氣候變暖的同時(shí)，促使干旱地區(qū)背負(fù)更大的氣候變化壓力和風(fēng)險(xiǎn)，引發(fā)一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，阻礙我國(guó)西北干旱地區(qū)可持續(xù)發(fā)展。

為了研究上述問(wèn)題，楊帆自2017年在蘭州大學(xué)黃建平教授的指導(dǎo)下，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在塔克拉瑪干沙漠氣象野外科學(xué)試驗(yàn)基地開(kāi)展沙漠固碳機(jī)理觀測(cè)試驗(yàn)。相關(guān)成果發(fā)表在《Science Bulletin》和《Geoderma》上，引起廣泛關(guān)注。