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陸地生態系統通過光合作用把大氣中的二氧化碳（CO₂）轉換為生物有機質，從而固定在陸地生態系統裏（碳匯），是減少大氣系統中CO₂濃度的重要途徑。然而，被陸地生態系統吸收而固定下來的大氣CO₂，有相當一部分將因為土壤侵蝕和農業土地利用、森林砍伐、過度放牧等人類活動而流失進入內陸水體中。這些進入內陸水體的有機質又有相當一部分會被氧化分解而轉化為CO₂，最後經內陸水體排放重新進入大氣中去。在如何減緩溫室氣體排放以應對全球暖化的討論中，內陸水體排放CO₂對陸地生態系統的碳匯的能力的反作用，一直被忽略，全球的總碳排放量因而一直被低估。

近年的研究發現，內陸水體在遷移過程中，尤其是當河流流動時，會分解轉化大量源於陸地生態系統的有機質，釋放出大量的CO₂令大氣溫室氣體的濃度增加。近年全球包括美國等國家或區域，在內陸水體CO₂排放研究已取得一定成果，然而仍然未有一個全面完整的估算。

由香港大學（港大）地理系的冉立山博士牽頭，聯合來自內地、美國、瑞士、澳大利亞和德國的科學家，首次系統性地評估了中國內陸水體CO₂溫室氣體排放通量，比較了中國在1980年代和2010年代，即國内環境及社會經濟發生劇烈變化前後兩段時期，內陸水體的CO₂溫室氣體排放通量，研究結果剛於國際學術期刊《自然-通訊》發表。

中國的陸地面積佔全球陸地總面積約百分之七，其内陸水體包括河流，湖泊和水庫等對全球碳循環及大氣溫室氣體排放研究具有重要意義。研究團隊收集了1980年代遍佈全國1,709個採樣點的水化學數據，以及2010年代在全國1,064個地點進行的採樣數據，包括珠三角和長江流域，黃淮海、東北、西北和青藏高原等地的河流，湖泊和水庫。團隊分析了近二十萬個樣本數據，結合衛星遙感技術，計算水體的表面面積，再通過水體溶解CO₂濃度及水 - 氣界面的CO₂氣體交換速率估算水體的CO₂溫室氣體排放量。

研究結果顯示，中國內陸水體的CO₂溫室氣體排放量，在過去的30年間下降了29%，從1980年代每年1.38±0.31億噸的碳排放總量，降低至2010年代的0.98 ± 0.19億噸碳/年（表一）。

其中河流是CO₂排放的主要來源，佔總排放量的88 - 93%。2010年代中國内陸河流的每年碳排放量已降低至0.858 ± 0.194億噸，與美國河流的碳排放量（0.97億噸碳/年）相約（注釋一），是非洲河流的碳排放量每年2.7 至3.7 億噸的三分一 (注釋二)。

論文第一作者港大地理系冉立山博士指出，中國内陸水體的碳排放量減少，與過去30年内地增加水庫建設，减少了其CO₂排放量有關。他説：「自1980年代以來，隨著改革開放政策的實施，蓬勃發展的經濟刺激了對能源、糧食和用水的需求，國内共新修了約15,000個水庫，水庫的蓄水量也增加了一倍以上。持續的水庫建設讓原本自由流動的河流在修建水庫後，表現出類似於湖泊的特性，如水流流速減小、水體透明度增強、水生植物更易生長，從而大大減少了CO₂溫室氣體的排放。」

研究的另一重要成果，是精確估算了中國內陸水體的水面積變化。團隊採用高精度衛星影像，結合歷史數據資料，對內陸水體面積進行了重新估算。結果顯示，從1980年代至2010年代，國内河流面積總體下降了8.1% - 10.4%，而湖泊和水庫的面積則增加了13.1%（表二）。互相抵銷下，中國內陸水體在期間的總面積增加了大約8,600 平方公里（約6%）。

而當内陸水體的整體碳排放量呈下降趨勢，只有青藏高原地區的水體CO₂排放在這30年間呈現上升趨勢，其中河流和湖泊的CO₂排放量分別增加18%和81%，估計是受全球氣候變暖影響，冰川融化令水量增加，和降雨量增加有關。青藏高原地區的河流水面積，期間分別在旱季和雨季，增加了8.5%和2.5%。

「研究結果亦表明，儘管內陸水體有著重要的碳匯功能，但其排放的CO₂同時也是大氣溫室氣體的重要來源。如考慮1980年代中國內陸水體排放的CO₂量，則中國同期的陸地生態系統碳匯的結果將減少24%至59%。自1980年代初開始實施全國性的生態恢復計劃，國内陸地生態系統在2010年代得到全面改善，其碳匯功能顯著增強。然而，即使如此，如考慮2010年代全國內陸水體排放的CO₂量，也將抵消掉17%至 21%的陸地生態系統碳匯結果。」

冉博士認為，準確評估各國內陸水體CO₂排放，不單有助理解全球碳循環的過程，也為氣候變化治理提供科學化的數據基礎，對於制定公平和有效的全球性減排策略非常重要。而將來針對中國陸地生態系統的碳收支平衡估算，應將經內陸水體排放而回到大氣系統中的CO₂考慮在內。

「隨著我國生態環境的持續改善，環境可持續發展的觀念已深入人心，我們有理由相信未來的內陸水體CO₂溫室氣體排放量將進一步降低，這將有助於我國於去年在第75屆聯合國大會上提出的在2060年前實現全國碳中和的宏偉目標。」冉立山博士總結說。

相關論文連結：https://doi.org/10.1038/s41467-021-21926-6

注釋一： Butman, D., and P. A. Raymond. 2011. Significant efflux of carbon dioxide from streams and rivers in the United States, Nature Geoscience, 4, 839-842.

注釋二： Borges, A. V., F. Darchambeau, C. R. Teodoru, T. R. Marwick, F. Tamooh, N. Geeraert, F. O. Omengo, F. Guérin, T. Lambert, and C. Morana. 2015. Globally significant greenhouse-gas emissions from African inland waters, Nature Geoscience, 8, 637-642.

參考資料：
Lu F, et al. 2018. Effects of national ecological restoration projects on carbon sequestration in China from 2001 to 2010. Proceedings of the National Academy of Sciences 115, 4039-4044.

Raymond PA, et al. 2013. Global carbon dioxide emissions from inland waters. Nature 503, 355-359.

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