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研途榜样 2021年研究生国奖获得者科研成果展示(第1期)
2022-03-11 16:11   审核人:   (点击: )

背景:硅酸盐岩碳汇被视为一个净碳汇并长时间(数百万年以上)影响全球碳循环,从而降低大气CO2浓度。在地质时间尺度上,存在着岩石风化—CO2浓度环境变化负反馈机制,CO2浓度不断上升,导致全球气候变暖,随之促进岩石风化——吸收更多的CO2进行风化作用,得使得大气 CO2浓度和全球温度趋于降低,从而在一定程度上长期控制全球CO2的含量。无疑,它是全球碳循环的重要环节。然而,从各研究结果来看,硅酸盐岩的碳汇速率与其风化速率高度相关并且岩石风化通常被认为是径流量和气温等多重因素交织的复杂响应。因此全球硅酸盐岩的碳汇量依然存在较大的差异和不确定性,全球硅酸盐岩化学风化碳汇的量级、空间格局及演变特征依然不清晰,从而限制了陆地遗失碳汇之谜、碳循环系统收支不平衡等问题的解决。

 

成果名称:EF Global CO2 consumption by silicate weathering its past and future

发表期刊:《Earth's Future》(IF=7.495

成果作者:张思蕊,白晓永*,赵翠薇,谭秋,

 

成果简介:该研究基于高精度的水文气象数据和CMIP5数据,使用Celine模型,计算了1996-2017年全球硅酸盐岩风化碳汇通量的大小和时空分布,并且预测了未来两种温室气体排放情景(RCP 4.5RCP 8.5)下的硅酸盐岩风化碳汇通量。另外,作者制作了1996年至2017年全球硅酸盐岩风化碳汇通量的空间数据集(0.5×0.5)。

 

成果发现:(1)全球年平均硅酸盐岩风化碳汇通量为1.67 t / km 2/yr,而硅酸盐岩风化碳汇总量为127.11 Tg /yr。(2)全球硅酸盐岩风化碳汇通量存在巨大的空间异质性,巴西硅酸盐岩7%的面积贡献了全球近1/4的硅酸盐岩风化碳汇(24.41%.最高值(36.43 t /km2/yr)位于中美洲加勒比海沿岸(0°~10°N)。(3)尽管目前全球硅酸盐岩风化碳汇通量呈下降趋势,,但是,在未来(2041-2060)将会积极响应全球变暖趋势,碳汇能力不断上升。并且,在重度CO2排放下(RCP=8.5)全球的SCSF将会增长23.8%,增长区域主要集中在南美洲与澳洲。

 

成果图表:

说明: G:\硅酸盐\修改计算(new)\图片\纬度分布1.jpg纬度分布1

1 1996–2017年年均硅酸盐岩风化碳汇通量(SCSF)的空间分布(a)和纬度变化(b

说明: Rplot

2 1996-2017年全球硅酸盐岩碳汇时间变化趋势图(Tg / yr

说明: E:\全球硅酸盐岩风化\修改计算(new)\图片\未来2.jpg未来2

3 RCP4.5a)和RCP8.5b)方案下,2041年到2060年的全球硅酸盐岩风化碳汇通量(SCSF)的空间分布。

 

项目资助:该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项(No. XDB40000000 & No. XDA23060100)、国家自然科学基金重点项目(42077455)和西部人才计划(No. 201899)项目的资助。

 

说明: IMG_256

第一作者简介:张思蕊(1995- ),女,贵州贵阳人,中共预备党员,贵州师范大学地理与环境科学学院2019级自然地理学专业硕士研究生,2021年研究生国家奖学金奖获者。参与导师多项科研课题,曾获研究生学业奖学金一等奖、优秀学生干部、校级三好学生等荣誉。主要研究方向为岩石风化碳汇与生态环境变化。目前在研期间取得代表性研究成果如下:

Sirui Zhang, Xiaoyong Bai*, Cuiwei Zhao, et al., Global CO2 consumption by silicate rock chemical weathering: Its past and future. Earth’s Future, 2021, 9, e2020EF001938.

说明: 微信图片_20211129114334

通讯作者简介:白晓永,理学博士,主要从事生态水文与遥感地球化学及全球变化方面的研究工作,中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室研究员、博士生导师,贵州师范大学地理与环境科学学院外聘导师。贵州省省管专家、世界自然保护联盟(IUCN)生态系统管理委员会委员、全球旱区社会生态系统工作组(Global-Deg)成员、国际地理联合会地理系统建模委员会(IGU-MGSC)委员,英国泰晤士高等教育《世界大学排名》、《世界大学声誉排名》和《大学教学排名》评议专家,中国治沙暨沙业学会石漠化防治专业委员会副主任,中国自然资源学会自然资源信息系统专业委员会副主任,中国地质学会岩溶地质专业委员会委员, 中国生态学会生态模型专业会员会委员,贵州省司法厅生态环境损害鉴定评估专家组成员,贵州省高级人民法院审判咨询专家,国际一流一区top期刊 Science of the Total Environment 编委、《中国岩溶》期刊编委等,同时担任多个国际知名学术期刊审稿人等。主持和承担了26项省部级以上重大项目/课题;发表论文142(SCI论文51篇,EI论文13篇,二区以上第一/通讯作者 SCI论文41篇);专著9部,获得国家授权专利25件、国际发明1件,软件著作权4件;系国家科技惠民计划项目首席科学家等,详见个人主页(http://people.ucas.ac.cn/~baixiaoyong)

说明: QQ图片20220103220308

成果链接:

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020EF001938

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