科學家揭示南極冰間湖是高效“碳捕手”

光明日報北京12月14日電（記者 晉浩天）南極冰間湖——這片被南極海冰包圍的神秘、無冰水域，正扮演著遠超其面積的碳封存關鍵角色。北京大學城市與環境學院王學軍教授、劉茂甸研究員領銜的國際研究團隊發現，這些冰間湖是南大洋中被長期忽視的“超級碳匯”，而全球變暖正在顯著增強其碳儲存能力。相關成果日前發表于國際學術期刊《美國國家科學院院刊》。

研究團隊通過分析271個沉積物樣本和86個巖芯的高分辨率記錄，構建了迄今為止最完整的南極沿岸冰間湖沉積物數據庫，并量化了其碳儲存效率。研究發現，盡管南極沿岸冰間湖的總面積僅占南大洋約3%，卻貢獻了南大洋現代沉積物有機碳埋藏總量的約42%。其單位面積的碳埋藏速率分別是南大洋其他大陸架區域和深海的近8倍和90倍。其中，普里茲灣、龍尼和羅斯三大冰間湖系統的表現尤為突出，它們僅占南大洋總面積的約1%，碳儲存量卻占到整個南大洋的13%。“這就像發現了一些雖然面積不大，但工作效率極高的‘超級工廠’。”王學軍比喻道，“它們是名副其實的碳封存熱點。”

“更關鍵的是研究發現了氣候變化與冰間湖碳匯功能之間的緊密聯系。”劉茂甸表示，在過去12000年間，隨著全球氣候變暖，南極沿岸冰間湖的碳儲存能力增強了9倍，沉積物中的有機碳含量也增加了4倍。其機制在于，一方面，氣候變暖延長了冰間湖的無冰期、擴大了開闊水域，促進了浮游植物的生長；另一方面，氣候變暖導致的冰架融化不僅提供了營養物質，其釋放的細微顆粒還能與有機碳結合，形成保護層，使有機碳在沉降過程中更不易被分解，從而被高效埋藏。

“這是一個有趣的發現。在南極冰間湖這個特殊環境中，氣候變暖反而激活了一個強大的自然碳儲存機制，這在一定程度上能夠形成應對氣候變暖的負反饋。”團隊成員周誠真表示，此前的氣候模型幾乎都忽略了這一重要碳匯過程，本研究為下一代地球系統模型更準確模擬南大洋碳循環提供了關鍵支撐。

王學軍也指出，未來冰間湖的碳儲存功能仍面臨不穩定性。例如，氣候變暖導致的海冰消失、淡水輸入增加，可能會影響水體垂直交換，反而抑制碳的儲存。“盡管南極冰間湖的碳儲存能力在增強，但僅靠自然過程還不足以抵消人類活動產生的二氧化碳排放。因此，積極減少溫室氣體排放，仍是應對氣候變化的根本之道。”

來源：光明日報