中国第四大淡水湖过去150年湖泊碳循环的人为特征解析：多指标重建揭示环境治理与碳封存关联

本研究针对中国第四大淡水湖洪泽湖碳循环长期演化机制不清的问题，通过整合沉积物总有机碳（TOC）、δ13CTOC和黑碳（BC）等多指标分析，结合210Pb定年技术，揭示了工业化与环境政策对碳封存的影响。研究发现1990年代后烟炱积累与区域工业化同步，而木炭沉积下降反映政策成效，为大型湖泊碳管理提供科学依据。

　　

淡水湖泊作为地球生态系统的"肾脏"，不仅维系着生物多样性，更是全球碳循环的关键环节。然而，随着工业革命以来人类活动的加剧，这些蓝色明珠正面临前所未有的挑战——过量的营养输入导致藻类爆发，燃烧排放的黑碳沉降改变沉积过程，而气候变化更让问题雪上加霜。在中国东部平原湖区，超过630个湖泊组成的庞大水系正经历着类似的生态危机。作为该区域重要组成部分的洪泽湖，虽然贵为中国第四大淡水湖，其长达150年的环境演化史却始终蒙着神秘面纱。

中国科学院南京地理与湖泊研究所的研究团队在《Journal of Environmental Management》发表的最新研究，犹如一部精密的"湖泊CT扫描仪"，通过分析沉积岩芯中的环境密码，首次系统重建了洪泽湖碳循环的人为干扰轨迹。研究人员运用²¹⁰Pb/¹³⁷Cs同位素定年技术建立精确的年代框架，结合总有机碳（TOC）、碳氮比（C/N）和稳定碳同位素（δ¹³C_TOC）等指标解析有机质来源，并创新性地将黑碳（BC）细分为烟炱（soot）和木炭（char）两种组分，定量揭示了不同时期人类活动的环境烙印。

研究结果揭示三大发现：

• 有机质来源的"身份鉴定"：通过δ¹³C_TOC（-28.5‰至-26.5‰）与C/N比值（8-12）的双重验证，确认沉积有机质主要来源于湖泊内部藻类等水生生物（autochthonous），而非陆地植物输入。这一特征与东部湖区普遍存在的富营养化现象高度吻合。

• 黑碳记录的"时代切片"：BC沉积呈现出明显的阶段性特征——1990年代后烟炱含量陡增，精确对应长三角地区重工业扩张期；而传统生物质燃烧产生的木炭组分却随着清洁能源政策推广持续下降，堪称"环境治理的温度计"。

• 碳封存的"意外主角"：最引人注目的是，TOC积累速率峰值与BC沉积高峰完美重叠，表明这些人类活动产生的"黑色污染物"竟在湖泊碳汇中扮演着重要角色，为全球碳循环模型提供了新的考量维度。

在讨论部分，作者特别强调这项研究的双重价值：从科学层面，首次量化了BC在中国大型浅水湖碳埋藏中的贡献率，修正了传统碳循环模型的参数；从应用角度，沉积记录中环境政策实施与木炭下降的对应关系，为评估生态治理成效提供了客观标尺。正如论文通讯作者Enlou Zhang指出："这些埋藏在湖底的黑色颗粒，既是环境问题的制造者，也可能成为碳中和大戏的意外配角。"

这项研究不仅填补了中国东部湖区长期环境演变的认知空白，更开创性地将社会经济发展轨迹与湖泊碳循环过程耦合分析。当全球都在寻找"基于自然的解决方案"（NbS）时，洪泽湖沉积岩芯提醒我们：理解过去150年的人地关系，或许正是解锁未来可持续发展之门的钥匙。