東北地理所在湖泊CO2排放通量遙感估算研究中取得新進展
在全球大氣CO2濃度升高和氣候變暖的背景下，CO2的源匯及在生態系統中的循環流動成為國際關注焦點。不同研究表明全球湖泊對大氣CO2的年貢獻量0.11- 0.57 Pg，如此大的評估差異主要是因為野外監測數據，尤其是中小型湖泊觀測數據的缺乏造成的。全面、客觀地監測湖泊CO2排放量，對精準評價湖泊在全球碳循環中的作用具有重要意義。
中國科學院東北地理與農業生態研究所水環境遙感學科組的研究人員，對東北地區不同季節湖泊表層水體二氧化碳分壓（pCO2）進行了多次實測與分析，并基于Landsat衛星影像，構建了適用于東北湖泊表層水體pCO2的XGBoost模型（擬合精度R2=0.86，RMSE=148.73 μatm；驗證精度R2=0.71，RMSE=186.14 μatm），并將該模型應用于湖泊表層水體pCO2反演（圖1），結果表明，自1985——2023年，東北地區湖泊pCO2年均值處于下降趨勢；基于pCO2遙感反演結果和氣象等數據，估算1985年、2010年和2020年東北地區湖泊（面積>1km2）水-氣界面CO2年排放通量分別為1.74 Tg、1.19 Tg和0.62 Tg，到2023年已為負值，東北地區湖泊正在經歷由潛在的大氣CO2碳源向碳匯轉變的過程；研究推測湖泊營養程度的變化可能是導致東北湖泊水-氣界面CO2年排放通量變化的一個主要原因。本研究對深入理解湖泊在全球氣候變化過程中的作用具有重要意義。
該研究成果發表在國際期刊Ecological Indicators上，由碩士研究生趙瑞雪（第一作者）、溫志丹研究員（共同通訊作者）、尚盈辛副研究員（共同通訊作者）和宋開山研究員等共同完成。該研究得到了國家自然科學基金（42471358、U24A20582）和吉林省科技發展計劃項目（20240101034JJ）等共同資助。
論文信息如下：Zhao Ruixue,Wen Zhidan*,Shang Yingxin*,Liu Ge,Tao Hui,Fang Chong,Li Sijia,Yu Xiangfei,Yang Qian,Liu Jiping,and Song Kaishan: Satellite estimation of pCO2 and quantification of CO2 fluxes in lakes in the context of climate change,Ecological Indicators,2025,178,114062.
鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2025.114062
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吉公網安備22017302000214號
