青藏高原温带冰川补给河流CO2与CH4排放的水文地球化学控制机制

本文首次揭示了青藏高原东南缘明永冰川补给河流系统中CO2和CH4的高分辨率排放特征，通过稳定同位素（δ13C-CO2、δ13C-CH4）解析了季风期碳酸盐风化与消融期地下水输入对温室气体（GHG）通量的调控机制，填补了低纬度冰川河流碳循环研究的空白。

　　

Highlight

这项研究首次系统报道了青藏高原东南缘温带冰川补给河流系统的CO₂和CH₄排放动态。数据显示：明永河CO₂浓度（21.9–149.6?μmol?L^?1）与通量（0.36–2213.5?mmol?m^?2?d^?1）远超高纬度冰川河流，而CH₄（8.4–88.7?nmol?L^?1）在消融后期因地下水输入出现峰值。同位素证据表明，乙酸发酵（acetate fermentation）是CH₄主要生成途径，而季风早期CH₄氧化贡献了部分CO₂。

Key factors controlling CO₂ and CH₄ dynamics

尽管冰川末端与河流采样点相距3公里，但两处CO₂和CH₄浓度变化高度同步（附图6），暗示共同的水文生物地球化学驱动机制。季风期降水与融水径流通过增强碳酸盐风化（carbonate weathering）推高CO₂；而9–11月CH₄峰值则与冰川下伏含水层释放有关。值得注意的是，尽管邻近村落和冰川旅游区，未检测到人为活动对温室气体通量的显著影响。

Conclusions

本研究揭示：低纬度温带冰川系统可能是大气CO₂和CH₄的强自然源，其通量显著高于高纬度冰川环境。明永河CO₂排放通量（均值478.3?mmol?m^?2?d^?1）达到北极永久冻土区河流的1.5倍，但CH₄通量（15.7?μmol?m^?2?d^?1）相对较低。该成果为评估季风区冰川碳循环对气候反馈提供了关键基线数据。