河貍筑壩 自然工程師讓河流“吃下”更多二氧化碳

一項最新研究顯示，河貍可能在應對氣候變化中扮演著遠比人們想象更重要的角色：它們通過修筑水壩、改造濕地，使河流系統(tǒng)悄然變成強大的二氧化碳“碳匯”。這項由伯明翰大學牽頭的國際團隊研究發(fā)現(xiàn)，在適宜的濕地環(huán)境中，河貍活動可以顯著改變河流中二氧化碳的釋放與吸收過程，使整個河谷從碳排放源轉變?yōu)殚L期、穩(wěn)定的碳儲存區(qū)。 相關成果發(fā)表于期刊 Communications Earth & Environment，這是首批系統(tǒng)量化河貍活動所引發(fā)碳排放與碳封存“雙賬本”的研究之一。

研究團隊匯集了來自伯明翰大學、瓦赫寧根大學、伯爾尼大學等機構以及多國合作者的科學家，在瑞士北部一條經歷了逾 10 年河貍活動的溪流廊道開展長期觀測。 結果顯示，由河貍形成的濕地，其碳儲存速率最高可達附近無河貍區(qū)域的 10 倍。 在 13 年的監(jiān)測期內，該濕地累計儲存了約 1194 噸碳，折合每公頃每年約 10.1 噸二氧化碳封存量。

研究通訊作者之一、伯明翰大學的 Joshua Larsen 博士指出，河貍不僅僅在“改造地形”，而是在根本性地改變二氧化碳在景觀中的流動方式。 通過減緩水流、攔截沉積物并擴展?jié)竦孛娣e，河貍讓原本快速流動、以輸送為主的溪流系統(tǒng)轉變?yōu)楦咝У奶紖R單元。 他認為，這項“首創(chuàng)性”研究為歐洲乃至更廣泛地區(qū)的基于自然的氣候解決方案提供了重要機遇和突破。

在歐洲多國保護行動推動下，河貍近年正在逐步回歸河流與自然棲息地。 研究顯示，在河流上游的小型源頭溪流中，河貍顯著改變了二氧化碳的儲存、輸送與滯留方式。 當河貍筑壩、加高水位時，溪流邊緣被淹沒，新生濕地形成，同時地下水流路徑被重塑，大量有機和無機物質（包括溶解無機碳）被截留在系統(tǒng)之內。 這些變化重塑了整個生態(tài)系統(tǒng)結構，顯著增加了景觀層面的碳庫存。

為了構建完整的環(huán)境“收支表”，團隊結合了高分辨率水文數(shù)據、化學分析、沉積物采樣、溫室氣體監(jiān)測以及長期數(shù)值模擬，繪制出目前對歐洲河貍影響景觀最精細的一份碳預算圖。 結果表明，這一河貍濕地整體表現(xiàn)為“凈碳匯”，平均每年儲存碳 98.3 ± 33.4 噸，其中關鍵貢獻來自地下體系中溶解無機碳的移除與存儲。

研究同時揭示了顯著的季節(jié)差異。 夏季水位下降時，更多沉積物裸露在空氣中，短期內會增強二氧化碳排放，使該區(qū)域在季節(jié)尺度上短暫呈現(xiàn)“碳源”特征。 但在全年時間尺度上，沉積物持續(xù)累積、植被生長以及大量枯立木的堆積，使得濕地整體仍保持顯著的碳匯能力。 此外，外界普遍擔心濕地產生的甲烷排放問題，在本研究中被證實相對微弱：甲烷排放量極低，僅占整個碳預算的不到 0.1%。

共同作者、伯明翰大學的 Lukas Hallberg 博士表示，僅用了十余年時間，該系統(tǒng)就從一條未經干預的普通溪流廊道，演變?yōu)閺娦А⒊志玫奶紖R。 這一變化遠超研究者對自然狀態(tài)河流的預期，他認為這凸顯了“河貍主導修復”的巨大潛力，為未來土地利用規(guī)劃、重野化策略以及氣候政策提供了寶貴參考。

隨著時間推移，河貍濕地中不斷累積的沉積物與枯木，使更多碳被牢牢鎖定在河谷之中。 研究發(fā)現(xiàn)，這些沉積物所含無機碳含量最高可達周邊森林土壤的 14 倍，有機碳含量則高達后者的 8 倍。 而沿河岸、溪流和濕地分布的河岸森林中倒伏和腐朽的枯木，幾乎貢獻了長期儲存碳的一半。 科學家推測，只要河壩結構保持穩(wěn)定，這些碳庫就有望在數(shù)十年尺度上保持相對安全與持久。

瓦赫寧根大學土壤地理與景觀研究組助理教授 Annegret Larsen 指出，研究結果表明，河貍是強有力的碳捕獲與吸附“工程師”。 通過重塑水路、營造多樣且豐富的濕地棲息地，河貍從物理格局上改寫了碳在景觀中的儲存方式和空間分布。

團隊進一步估算，如果河貍能夠重新占據瑞士境內所有適宜的泛濫平原區(qū)域，其構建的濕地有望抵消全國每年 1.2% 至 1.8% 的二氧化碳排放。 這一潛在“減排貢獻”幾乎完全依賴自然過程，無需額外的人工管理或財政投入。 研究由伯明翰大學、瓦赫寧根大學、伯爾尼大學及多國合作機構共同完成，以一條已被河貍持續(xù)改造逾十年的瑞士溪流廊道為樣本，對其生態(tài)與碳循環(huán)影響進行了系統(tǒng)評估。

隨著歐洲多地河貍種群的持續(xù)恢復，科學家認為，未來仍需開展更多研究，以進一步厘清這些“生態(tài)工程師”將如何改變河流生態(tài)系統(tǒng)結構，以及在更大空間尺度和更長時間尺度上，對全球碳儲存和氣候系統(tǒng)可能產生的深遠影響。