清華新聞網(wǎng)7月29日電 氧化亞氮（N2O）是一種重要的溫室氣體，其全球變暖潛勢(shì)是二氧化碳的近300倍（100年尺度）。土壤是N2O的主要排放源，隨著人為活動(dòng)帶來(lái)的額外氮輸入，導(dǎo)致陸地N2O排放量不斷增加。近年來(lái)大氣背景下N2O濃度呈現(xiàn)加速上升趨勢(shì)，模型反演結(jié)果表明，其主要原因可能是全球N2O排放系數(shù)（N2O通量/氮輸入）的升高。然而，全球尺度下N2O排放系數(shù)的變化規(guī)律及驅(qū)動(dòng)因子尚不明確。
結(jié)合上述問(wèn)題，清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院余龍飛課題組與瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院Eliza Harris課題組展開(kāi)了密切合作，開(kāi)發(fā)了一套土壤-大氣氮同位素耦合過(guò)程模型（IsotopicTracingOfNitrogen in theEnvironment-IsoTONE），以評(píng)估全球尺度下N2O排放的時(shí)空分布規(guī)律。該模型以全球土壤δ15N豐度分布為基礎(chǔ)，模擬土壤氮損失和N2O排放過(guò)程，并利用大氣背景下N2O同位素的長(zhǎng)期觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)加以驗(yàn)證，來(lái)計(jì)算N2O排放系數(shù)的全球分布特征，以及在1940-2020年間的變化趨勢(shì)。
圖1.IsoTONE模型
圖2.氮肥輸入和地表溫度對(duì)氧化亞氮排放系數(shù)的影響
模型結(jié)果表明，2020年全球N2O平均排放系數(shù)（氮輸入加權(quán)平均）高達(dá)4.3%，明顯高于政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(IPCC)默認(rèn)的評(píng)估系數(shù)1.4%。同時(shí)，N2O排放系數(shù)全球分布非常不均勻，溫暖濕潤(rùn)的地區(qū)排放系數(shù)最高。在過(guò)去一個(gè)世紀(jì)，全球N2O排放系數(shù)顯著升高，其主要驅(qū)動(dòng)因素是氣候變暖和氮肥輸入的再分配（由溫帶至熱帶、由發(fā)達(dá)國(guó)家至發(fā)展中國(guó)家），而這兩項(xiàng)因素分別額外貢獻(xiàn)了0.8和0.5TgNa-1的N2O排放量。在未來(lái)N2O排放預(yù)測(cè)和減排政策的制定中，應(yīng)當(dāng)高度重視氣候變化的反饋?zhàn)饔煤蛥^(qū)域排放熱點(diǎn)的貢獻(xiàn)。
該研究工作以“增溫和氮輸入再分配驅(qū)動(dòng)全球陸地氧化亞氮排放系數(shù)的升高”(Warming and redistribution of nitrogen inputs drive an increase in terrestrial nitrous oxide emission factor)為題，在線(xiàn)發(fā)表在期刊《自然?通訊》(Nature Communications)期刊上，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的ElizaHarris博士為本論文的第一兼通訊作者，清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院助理教授余龍飛為文章的并列第一作者。該工作得到瑞士國(guó)家科學(xué)研究基金項(xiàng)目、歐盟“瑪麗居里學(xué)者”項(xiàng)目等資助。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-022-32001-z
供稿：深圳國(guó)際研究生院
編輯：李若夢(mèng)
審核：李含
