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红树林作为典型的“蓝碳”生态系统之一,能够高效吸收和固存大气中的二氧化碳。然而,红树林生态系统也会释放温室气体甲烷(CH4),其实际气候增益效应可能因此受到削弱。长期以来,研究者主要关注来自土壤和水面的甲烷排放,而红树林树干是否作为潜在的甲烷排放通道、以及其在全球碳汇核算中的贡献,一直存在较大的认知空白。
研究首次基于全球尺度的红树林树干甲烷排放监测与模型推算,构建了目前最完整的红树林树干甲烷排放数据库。研究结合我国红树林多点长期原位监测数据、全球文献数据集以及机器学习模型,对树干甲烷排放的驱动机制及其碳汇抵消效应进行了系统评估。结果显示,红树林树干是重要且此前被低估的甲烷排放通道,其排放量与土壤排放呈强相关关系,说明树干甲烷主要源自土壤中微生物的产甲烷过程,并通过树体通气组织向上输送。实地测量和同位素证据表明,树干在垂直方向上存在显著递减的排放模式,其中,树干基部排放最为强烈。全球尺度上,研究估算红树林树干每年释放约 730.6 Gg CH4,可抵消约 16.9 % 的红树林沉积碳埋藏量;若与土壤甲烷排放共同考虑,甲烷排放将抵消红树林蓝碳固存的约 27.5 %。这一结果意味着,仅以沉积碳埋藏量评估蓝碳潜力可能显著高估其气候减排效益。
该研究结果以“Mangrove sediment carbon burial offset by methane emissions from mangrove tree stems”为题发表在国际顶尖地球科学期刊Nature Geoscience(《自然·地球科学》,IF5=16.1)上 。中科院华南植物园小良站覃国铭博士为第一作者,王法明研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国科学院青年科学家基础研究项目、广东省基础与应用基础研究基金、南方海洋科学与工程广东实验室(珠海)等项目资助。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41561-025-01848-4

图. 全球红树林树干与土壤界面甲烷排放量
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