热融湖塘是多年冻土剧烈融化后形成的典型地貌，占多年冻土分布区面积的7%，是重要的甲烷(CH4)排放源。然而，以往的观测证据主要来自高纬度多年冻土区。与高纬度多年冻土区相比，青藏高原高海拔多年冻土区大气压和氧气含量低、冻土碳含量低且年龄小，进而可能导致该区域热融湖塘CH4排放特征与高纬度多年冻土区存在差异。截至目前，学术界对青藏高原热融湖塘CH4排放特征的认识十分有限。
中科院植物所杨元合研究组以青藏高原热融湖塘为研究对象，于2021年在祁连山、玛多等主要多年冻土分布区选取30个样点、120个热融湖塘开展了连续5个月（5月中旬-10月中旬）的原位通量观测，揭示了青藏高原热融湖塘CH4排放通量大小及其主要传输途径。研究人员发现，青藏高原热融湖塘CH4排放通量高达13.4 mmol m-2 d-1，高于北极热融湖塘平均值；气泡通量贡献了总通量的84%，是主要的CH4传输途径。基于稳定性/放射性同位素技术的观测证据表明热融湖塘CH4产生途径以氢代谢为主，且主要源自沉积物中的新碳。进一步通过宏基因组分析的结果显示，产甲烷菌mcrA功能基因相对丰度与CH4通量呈现一致的空间变异规律，且Methanosarcina属是热融湖塘产CH4菌的优势类群。上述结果促进了学术界对青藏高原热融湖塘CH4排放特征的认识，为模型准确预估冻土碳-气候反馈关系提供了关键观测证据。
该项研究成果于5月30日在线发表在国际学术期刊Nature Communications。植物所杨贵彪助理研究员为论文第一作者，杨元合研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。
文章链接：
https://doi.org/10.1038/s41467-023-38907-6
（植被生态实验室供稿）
科研人员在青藏高原开展热融湖塘CH4通量监测
青藏高原热融湖塘CH4排放特征
