“小溪流向河流，河流流向大海。”要是有那么简单就好了。
大多数全球碳预算的努力假设水从陆地到海洋的线性流动，忽略了溪流、河流、湖泊、地下水、河口、红树林等之间复杂的相互作用。一项由气候科学家Laure Resplandy共同领导的研究详细说明了碳是如何通过错综复杂的内陆和沿海水道储存和运输的。Laure Resplandy是普林斯顿大学(Princeton University)的地球科学和高草甸环境研究所(High Meadows Environmental Institute)的助理教授。这项研究发表在最新一期的《自然》(Nature)杂志上，对执行作为国际气候协定一部分的碳计算具有重要意义。
罗兰Resplandy
陆地和海洋生态系统通过调节大气中二氧化碳(CO2)的水平对气候具有强大的影响。然而，这些生态系统常常被认为是相互分离的，这忽视了碳从陆地通过一个复杂的水体网络转移到开阔的海洋——从陆地向海洋输送水的溪流、河流、河口和其他水体的连续体。
在一项详细的分析中，来自比利时、美国和法国的研究团队发现，这种陆地到海洋的水生连续体(LOAC)携带了大量的人为(如化石燃料)来源的碳。因此，陆地生态系统从大气中移走的碳并不像通常认为的那样全部储存在当地，这对要求各国报告其碳清单的全球协议有影响。研究人员还发现，自然来源的陆地到海洋的碳转移比以前认为的要大，这对评估海洋和陆地的人为二氧化碳吸收具有深远的影响。
布鲁塞尔大学教授Pierre Regnier与Resplandy共同领导了这项研究，他说:“LOAC的复杂性，包括河流、地下水、湖泊、水库、河口、潮汐沼泽、红树林、海草和大陆架上的水域，使评估其对全球碳循环的影响具有挑战性。”
由于这种复杂性，重要的全球碳预算工作，如联合国政府间气候变化专门委员会和全球碳项目，通常采用直接“管道”将碳从河口输送到海洋。另一个常见的假设是，所有的碳运输都是自然的，忽略了人类对这一水生连续体的扰动的影响，如筑坝和摧毁沿海植被。
在这项研究中，研究人员综合了100多个关于连续体的不同组成部分的单独研究。从这个综合来看，LOAC的碳预算分为两个时期:前工业时期和今天。他们的研究结果证实了众所周知的前工业时代的碳“循环”，即碳从大气中被陆地生态系统吸收，通过河流转移到海洋，然后排放到大气中。
雷斯普兰迪说:“我们发现，这个陆地到海洋的自然循环每年携带的碳量为6.5亿吨，大约比之前认为的多50%。”
此外，这个循环由两个较小的循环组成，一个将碳从陆地生态系统转移到内陆水域，另一个从沿海植被(所谓的“蓝色碳生态系统”)转移到海洋。
Resplandy说:“工业化之前，陆地到海洋的碳输送规模更大，这意味着海洋对人类活动产生的二氧化碳的吸收被低估了。”
“另一方面，土地对人为二氧化碳的吸收被高估了，”雷尼埃补充说。
这项研究表明，河流携带的人为碳要么被排放回大气，要么最终储存在水生沉积物和开阔的海洋中。
气候与环境科学实验室的研究主任、该研究的合著者菲利普·Ciais解释说:“这种关于人为二氧化碳预算的新观点可能有一线希望，因为沉积物和海洋可以说提供了比陆地生物量和土壤碳更稳定的存储库，而陆地生物量和土壤碳容易受到干旱、火灾和土地使用变化的影响。”
研究人员还表明，人类从蓝碳生态系统吸收的大气二氧化碳减少了50%。“如果不采取措施，不受海平面上升、污染和沿海开发的影响，大气中二氧化碳的蓝碳吸收将进一步下降，并导致进一步的气候变暖，”来自宾夕法尼亚州立大学的教授雷蒙德·纳贾尔(Raymond Najjar)说，他也是这项研究的合著者。
由Pierre Regnier, Laure Resplandy, Raymond G. Najjar和Philippe Ciais合著的“全球碳循环中陆地到海洋的循环”发表在3月17日的《自然》杂志上(DOI: 10.1038/s41586- 021-0339-9)。这项工作得到欧盟地平线2020研究和创新计划的支持(Marie Sklodowska‐Curie资助643052,C977 CASCADES, VERIFY 776810和725546，以及101003536 (ESM2025 -未来地球系统模型));比利时科学政策(ReCAP, FedTwin);法国国家研究局(ANR)辐合实验室变化、气候和土地用途(CLAND);欧洲航天局气候变化计划(ESA-CCI RECCAP2项目1190 (ESRIN/ 4000123002/18/I-NB);阿尔弗雷德·p·斯隆基金会研究奖学金;普林斯顿大学的普林斯顿催化计划;NASA (OCO‐2科学团队80NSSC18K0893和碳循环科学和跨学科科学项目;国家科学基金(化学海洋学计划)。