日前，中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所（以下簡稱“沙漠所”）一項最新研究顯示，塔克拉瑪干沙漠具有不容忽視的固碳能力。

沙漠所副研究員楊帆在研究中首次發(fā)現(xiàn)，由土壤熱量波動引起的含二氧化碳的土壤空氣膨脹/收縮對流沙二氧化碳交換總量的貢獻，出人意料地強烈。這一長期的隱匿過程與土壤鹽/堿的化學固碳作用結(jié)合，分別主導了流沙中二氧化碳的釋放和吸收過程。在釋放和吸收的動態(tài)平衡中，吸收相對較強，使沙漠生態(tài)系統(tǒng)展現(xiàn)出固碳功能。

研究顯示，當前，塔克拉瑪干沙漠每年以160萬噸的穩(wěn)定速度吸收大氣中的二氧化碳，呈現(xiàn)出穩(wěn)定的固碳效應。這相當于每年吸收我國1.54%的二氧化碳排放量。如果考慮全球所有流動沙漠，且以塔克拉瑪干沙漠的固碳速率代表平均狀態(tài)，那么預計全球流動沙漠生態(tài)系統(tǒng)每年可固定大氣二氧化碳約2.125億噸。這相當于16座630兆瓦燃煤電廠的全年碳排放量。

楊帆認為，沙漠生態(tài)系統(tǒng)在全球碳循環(huán)中的地位不容忽視。盡管相比于森林和草地等生態(tài)系統(tǒng)，塔克拉瑪干沙漠的固碳能力相對較弱，但在我國西北干旱區(qū)以荒漠為主要生態(tài)系統(tǒng)的大背景下，也為減少碳排放、減緩氣候變化發(fā)揮了積極作用。

研究同時發(fā)現(xiàn)，氣候變化導致塔克拉瑪干沙漠碳匯能力衰減。隨著氣候變化，沙粒孔隙中的空氣熱膨脹作用不斷加劇，促使更多的土壤二氧化碳隨膨脹的空氣泵入大氣。釋放作用逐漸增強，導致塔克拉瑪干沙漠流沙固碳能力每年以0.43%的速度減弱。如果對氣候變化完全不加遏制，塔克拉瑪干沙漠流沙固碳能力將以每年1.2%的速度快速減弱，預計在2100年左右二氧化碳吸收/釋放將達到平衡。這些過程將通過氣候變化下的正反饋效應不斷加速。在削弱人類抑制未來大氣二氧化碳排放優(yōu)勢，加劇氣候變暖的同時，促使干旱地區(qū)背負更大的氣候變化壓力和風險，引發(fā)一系列生態(tài)環(huán)境問題，阻礙我國西北干旱地區(qū)可持續(xù)發(fā)展。

為了研究上述問題，楊帆自2017年在蘭州大學黃建平教授的指導下，帶領(lǐng)團隊在塔克拉瑪干沙漠氣象野外科學試驗基地開展沙漠固碳機理觀測試驗。相關(guān)成果發(fā)表在《Science Bulletin》和《Geoderma》上，引起廣泛關(guān)注。