若尔盖泥炭湿地:高原上的碳库

来源:李富 刘洪 陈敏华 唐发伟 黄勇 发布时间:2021-12-06

泥炭又名草炭或泥煤,是由沼泽植物的残体在潮湿和缺氧的环境下,因不能完全分解,而堆积形成的富含水分、有机质和腐殖酸的松软地质体。泥炭可以理解为煤化程度最低的“煤炭”,或者煤炭最原始的状态。泥炭湿地具有蓄存洪水、调节径流、补充地下水、净化环境、防止土壤侵蚀和支撑生物多样性等功能,与人类的生存和发展息息相关,是自然界生物多样性最丰富的生态景观和人类最重要的生存环境之一。 

犹如海绵既可吸水又可挤水一样,泥炭湿地也常表现为碳“汇”和碳“源”的转换器,对全球气候变化的作用不可忽视。在自然状况下,大气中的CO2通过植物光合作用形成有机碳储存于植物体内,植物枯死后在沼泽的特殊环境下堆积形成泥炭,因此碳被长久地固定在泥炭湿地中,使泥炭湿地成为重要的碳汇。据研究,泥炭湿地是陆地各类生态系统中单位面积碳堆积量最大、碳积累速率最快的生态系统。全球泥炭湿地面积仅占陆域面积的2.66%,但碳储量为全球土壤碳库量的16%~17%,相当于大气中所有碳的1/3。不幸的是,泥炭湿地正在不断遭到破坏,包括排水疏干、泥炭开采、火灾等,它们以惊人的速度将千百年来储存在泥炭湿地中的碳释放到大气中,导致全球CO2排放量增加,使泥炭湿地转化成碳源。 

西南地区是我国泥炭分布最广,储量最为丰富的区域,尤其是位于青藏高原东缘的川西北若尔盖高原,独特的地质、地形、水文及气候条件孕育了世界上面积最大、保存最完好的高寒泥炭沼泽湿地——若尔盖湿地。上世纪八十年代实施的调查评估表明,四川若尔盖湿地全区共有大中型泥炭地220处,泥炭分布总面积2228km2,初步估算泥炭资源总量约为20亿吨,占全国泥炭资源量的比例超过40% 

若尔盖高原盆地是由第四纪沉降形成的大型中间地块,其周缘被海拔4000米的山体围限、中部低凹、向北西开口,区域地貌总体呈现出“围椅状”。地质研究表明,在约500万年前的晚新近纪至约175万年前的早更新世,在青藏高原大幅度隆起时期,是现代若尔盖构造盆地的全面形成期。到约73万年前的中更新世,若尔盖盆地沿周边断裂开始了全面的沉降。到了12.6-1.17万年前的上更新世时期,若尔盖盆地已成为湖泊环境。全新世(约1.1万年前)以来,若尔盖盆地仍然持续下陷,但其速度显著变缓,出现相对稳定的局面。有研究人员指出,距今1万年前,黄河贯通若尔盖古湖形成草地沼泽环境。研究人员通过采集泥炭样品,利用专业测年方法,计算出若尔盖高原泥炭地大约在1.5万年开始发育,其发育峰值在12000~10000年前和7000~5000 年前。自然条件下,每年可累积泥炭0.22-1.31 毫米。 

近年来,中国地质调查局成都地质调查中心探索形成了“构造盆地分析-充填形态研究-地球物理测量-地质浅钻” 的泥炭资源调查评价思路(简称“4S”法),共计完成了若尔盖湿地区内红原县、若尔盖县、阿坝县和松潘县等地786个深于1米的泥炭斑块资源调查,总面积1793平方千米,获取了更加精准泥炭资源量、有机碳含量、容重、含水率等参数,为我国“2030碳达峰”背景下全国泥炭沼泽碳库调查工作提供了有效支撑。

以上研究表明,人类破坏泥炭地的速度远远大于泥炭发育的速度,泥炭湿地的保护迫在眉睫。鉴于泥炭湿地对全球气候变化不可忽视的作用,查清泥炭储量,加强泥炭相关研究,为泥炭地的保护和恢复提供理论依据势在必行。 

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