科研進(jìn)展
泛北極地區河流碳氮傳輸研究獲新進(jìn)展
河流作為連接陸地與海洋碳氮庫的重要樞紐，對全球生物地球化學(xué)循環(huán)具有關(guān)鍵作用。然而，由于觀(guān)測數據匱乏及過(guò)程的復雜性，目前對泛北極地區河流碳氮的時(shí)空動(dòng)態(tài)特征及其對氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)驅動(dòng)的響應機制研究仍較為缺乏。
近日，中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院冰凍圈科學(xué)相關(guān)研究團隊基于2009至2021年的原位觀(guān)測數據庫，揭示了泛北極地區六條大河的碳氮輸出時(shí)空動(dòng)態(tài)及其驅動(dòng)因子。
研究發(fā)現，泛北極地區河流向海洋輸送的碳氮量分別約為每年35.30太克和1.04太克，主要以溶解態(tài)形式存在。碳氮輸出的季節特征受水文過(guò)程和生物地球化學(xué)過(guò)程共同支配，其中春夏季因冰雪消融引發(fā)徑流峰值，導致有機碳與有機氮濃度達到最高，而無(wú)機碳與無(wú)機氮濃度則在冬季出現峰值。
該研究利用隨機森林模型，集成了包括氣候、水文特征、河流化學(xué)性質(zhì)、土地覆蓋以及人口密度在內的共30個(gè)潛在影響因子，通過(guò)置換重要性（%IncMSE）量化潛在影響因子的相對貢獻，發(fā)現水文特征（%IncMSE：63.2 ± 15.4%）在驅動(dòng)泛北極地區河流碳氮輸出中占主導地位。
本研究系統揭示了泛北極地區六條大河碳氮傳輸的時(shí)空變化特征及其影響因子，這些發(fā)現為理解北極變暖背景下誘導的水文變化如何重塑泛北極河流中的物質(zhì)輸送提供了新視角。
研究成果以Pan-Arctic riverine carbon and nitrogen exports dominated by hydrologic factors為題發(fā)表于Environmental Research期刊。西北研究院博士研究生趙玉嬌為第一作者，張玉蘭研究員為通訊作者。該研究由國家重點(diǎn)研發(fā)計劃和甘肅省科技計劃項目共同資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.envres.2025.122017
2009–2021年間碳、氮濃度的季節變化。河流按西至東（由左至右）排列，依次為鄂畢河、葉尼塞河、勒拿河、科雷馬河、育空河和麥肯齊河
使用隨機森林（RF）模型按%IncMSE排序，確定泛北極河流中顆粒物（碳、氮和懸浮顆粒物）濃度（a）和通量（b）的影響因子
