2026年1月16日,北京师范大学环境学院夏星辉教授团队在Cell子刊《One Earth》上发表题为“Human-impacted lakes contribute over one-third of global lake greenhouse gas emissions”的研究论文。
湖泊在全球氮磷循环中发挥着重要作用,同时也是温室气体的重要排放源。目前人类活动影响下的湖泊在全球尺度上的温室气体排放量及其对全球湖泊温室气体排放的贡献仍不明确,这对相关减污降碳政策的制定与实施带来了挑战。针对以上科学问题,北师大夏星辉团队通过构建全球湖泊温室气体通量数据库,并根据湖泊特征及人类扰动程度将全球湖泊分为四类,即受人为活动影响较大的城市与非城市区湖泊,以及受人为活动影响较小的自然冻土与非冻土区湖泊。准确量化了全球受人为活动影响的湖泊温室气体排放量及对全球湖泊温室气体排放的贡献,并据此推测了全球湖泊的温室气体减排潜力(图1)。

图 1 全球不同类型湖泊面积、温室气体排放通量、排放量及减排潜力
研究发现,全球受人为活动影响的湖泊温室气体总排放量为294 Tg CO2-eq yr-1 (Q1 – Q3: 198.6–492.6),占全球湖泊温室气体排放量(813.0 Tg CO2-eq yr-1)的三分之一以上(36.2%)。进一步发现,受人为活动影响的湖泊中面积大于0.1 km2的湖泊占温室气体总排放的88.4%(图2)。如果将受人为活动影响的湖泊温室气体排放通量减少到与自然非冻土湖泊相当,推测全球湖泊具有23.1%的温室气体减排潜力,其中面积大于0.1 km2的湖泊是减排重点。综合考虑河流与水库等其他水体类型温室气体排放的文献报道结果,得到全球内陆水体温室气体的排放量为4888.4 Tg CO2-eq yr-1,其中湖泊占内陆水体温室气体总排放的16.6%(图3),为第二大温室气体排放源。
与过去使用蒙特卡洛模拟(中位值)但未考虑湖泊类型的估算结果相比较,本研究估算的全球湖泊温室气体排放量仅为以往结果的1/3。本研究向下修正了全球湖泊的温室气体排放量,并强调了在全球尺度估算时需要同时考虑湖泊面积以及湖泊类型的影响,以减少数据代表性不足引入的不确定性。

图 2 全球湖泊温室气体排放通量及排放量

图 3 全球不同类型内陆水体温室气体排放量及贡献
北京师范大学环境学院为第一单位,2022级博士研究生张状状为论文第一作者,夏星辉教授为通讯作者。论文合作者包括北京师范大学环境学院刘少达研究员,博士后王君峰,博士生许文浩,新罕布什尔大学William H. McDowell教授,波士顿学院Hanqin Tian教授和广东工业大学杨志峰院士。研究得到了国家自然科学基金创新研究群体项目(T2421005),国际(地区)合作与交流项目(T2261129474),国家自然科学基金基础科学中心项目(52388101)等项目的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.oneear.2025.101568