当湿地遇上河口，到底是碳源还是碳汇呢？

湿地虽然只占海洋总面积的一小部分，全球潮汐湿地每年可以封存0.08-0.22亿吨碳，而在河口的相关研究中，却在持续释放二氧化碳，这一点非常矛盾，那么当湿地遇上河口，它们到底是碳源还是碳汇呢？

湿地与河口的碳账本

为了探究湿地型河口到底是碳源还是碳汇，由佐治亚大学、维拉诺瓦大学和伍兹霍尔海洋研究所的科学家团队通过长达数年的实地观测，为我们解开了湿地与河口之间复杂的碳交换关系。

盐沼湿地是陆地与海洋之间的过渡带，受潮起潮落影响，形成了特殊的河口生态系统，研究团队选择的两个观测点分别位于美国东海岸马萨诸塞州的Plum Island和佐治亚州的Duplin River，它们代表了美国东海岸两种典型的湿地主导型河口。

根据研究整合的数据，全球潮汐湿地每年可以封存0.08-0.22亿吨碳，这相当于整个开阔海洋碳封存量的约10%。而河口碳排放在很多研究中都有体现。也就是说，湿地通过植物光合作用吸收大量二氧化碳，另一方面相邻的河口水体却持续释放二氧化碳。

为了精确追踪碳的去向，他们在湿地中建立了”涡动协方差通量塔”的观测站，这种设备可以每分钟数百次测量空气中的二氧化碳浓度和气流速度，从而计算出湿地与大气之间的碳交换量。不仅如此，由于湿地和河水之间还存在我们看不见的碳交换，研究团队还使用了ADCP声学多普勒流速剖面仪，配合每15分钟一次的溶解无机碳采样，完整记录了潮汐涨落带来的碳流动。

研究团队连续测量了35个完整的潮汐周期，但结果发现却出人意料。在Plum Island，这里的湿地不但没有向河口水体输出碳，反而每平方米每年净吸收了23克碳；但南边的Duplin River的湿地却每年每平方米向河水输出65克碳。

为什么会出现这种矛盾的现象呢？研究进一步比较了两地的植物光合作用数据，会是光合作用导致的吗？毕竟温度等会影响植物生产力。但结果同样令人惊讶，北方年均温9.5°C的Plum Island和南方年均温20°C的Duplin River湿地，它们的总初级生产力居然相差无几，分别为每平方米每年865克碳和768克碳，这与传统研究纬度梯度规律不相符。

对于出现的这种情况的原因，研究团队认为，北方湿地中的优势植物Spartina patens本身具有较高光合效率，而且Plum Island湿地中广泛分布的池塘贡献了额外的生产力，而南方湿地虽然生长季更长，但可能受到其他环境因素的限制。

除了湿地向河口水体输入或者吸收碳的交换关系，还有一个让人关心的问题，那就是这两地碳去向的问题，不出意外的意外，那就是两地碳去向也存在显著差异。

研究发现，北方Plum Island湿地固定的碳有53%被埋藏在沉积物中，每平方米每年埋藏111克碳；而南方Duplin River只有19%的净生产力被埋藏，约27克碳/平方米/年。研究认为这种差异主要与沉积物特性有关，Plum Island的沉积物有机质含量高达30%，而Duplin River只有约8.8%，这种沉积物差异是影响湿地碳埋藏的关键原因。

那其余的碳去了哪里？研究表明，北方Plum Island湿地47%的净生产力以有机碳形式输出到相邻水体，但南方Duplin River湿地这一比例竟高达81%。

这项研究整体支持湿地是碳汇，而相邻水体是碳源的研究观点。整体上而言，湿地吸收的碳，一部分通过沉积固定达到碳封存，一部分进入水体流向海域，这部分到达海域的碳可能被海洋碳泵长期封存。不过进入海洋的碳是否真正长期封存，还需要更多研究验证。

整体而言，湿地河口仍属于碳汇，如果只计算沉积物埋藏，可能会严重低估其碳汇能力。

❓思考题：研究中Duplin River湿地大部分的碳去了哪里？

A.埋藏在土壤里
B.被生物利用了
C.随水流进入海洋
D.都变成了甲烷

参考文献：C Hopkinson, NB Weston, JJ Vallino, RH Garritt, I Forbrich，Comparative Metabolism and Blue Carbon Sequestration of Two Wetland-Dominated Estuaries. Ocean-Land-Atmosphere Research，spj.science.org