美国湖泊和水库中普遍存在的夏季一氧化二氮饱和度不足现象

《Nature Communications》：Pervasive summertime nitrous oxide undersaturation in U.S. lakes and reservoirs

　　

摘要

据估计，湖泊和水库是全球向大气中释放一氧化二氮（N₂O）的重要来源，但最近有研究表明许多湖泊实际上会吸收一氧化二氮，这一发现对以往的排放量估算准确性提出了质疑。在此，我们利用新的全国范围内溶解态一氧化二氮浓度数据集以及贝叶斯分层模型，预测了美国本土465,896个水体在夏季的一氧化二氮浓度及排放速率。研究发现，2017年夏季，美国本土的湖泊普遍存在一氧化二氮饱和度不足的情况，约有72.9%（95%可信区间：68.9–76.6%）的湖泊能够作为一氧化二氮的吸收体。该模型能够通过硝酸盐浓度、水体表面积和水温之间的相互作用，较为准确地预测溶解态一氧化二氮的浓度。尽管我们使用了迄今为止规模最大的水体一氧化二氮数据集，但对于美国本土湖泊夏季一氧化二氮排放量的全国范围估算仍存在较大不确定性，其95%可信区间从净吸收到净排放不等（?282 ? 482公吨一氧化二氮/夏季^?1）。夏季美国本土水体普遍存在一氧化二氮饱和度不足的现象，这表明有必要重新审视那些假设地表水是一氧化二氮来源的模型。