近日，喀斯特重点实验室特聘教授王万发以第一作者在在自然指数期刊Water Research（SCI一区，影响因子：12.8）在线发表最新研究成果“Unraveling the factors influencing CO2 emissions from hydroelectric reservoirs in Karst and Non-Karst regions: a comparative analysis”（喀斯特与非喀斯特地区河流-水库系统CO2排放影响因素及全球对比分析），贵州大学校外博士研究生导师，天津大学李思亮教授为论文的通讯作者。

全球超过七成的主要河流已被大坝拦截，水库效应一直是科研领域的热点话题。在此次研究中，我们运用水化学和稳定碳同位素（d¹³C）技术，对乌江流域的洪家渡水库（喀斯特水库）和赣江流域的上犹江水库（非喀斯特水库）进行了对比分析。结果表明，洪家渡水库在水库分层期的生物碳泵(BCP)效应显著强于上犹江水库。这种差异大大限制了洪家渡水库的水气界面CO₂排放，使得溶解无机碳(DIC)降低，碳酸盐矿物的饱和状态提高，从而加速了库区自源有机碳和颗粒无机碳的生成。虽然两个水库的下泄水都是明显CO₂的排放源，但洪家渡水库的Revelle因子(RF)比上犹江水库更高。这表明，由于岩溶区在库区深水层和下泄水区的独特水岩反应特性，对水合CO₂的形成有显著的缓冲作用，使得有机碳降解变化的敏感度更低。值得注意的是，尽管上犹江水库的水力滞留时间(120天)比洪家渡水库(368天)短，但其下泄水的二氧化碳通量却是洪家渡水库的3.5倍，这进一步证实了岩溶区对下泄水体CO₂排放的强缓冲效应。此外，我们还对全球喀斯特和非喀斯特区域的73个水库进行了对比分析，发现喀斯特水库的CO₂排放速率在库区和下泄水区均明显低于非喀斯特地区水库。

我们的研究表明，今后在进行全球河流-水库系统碳排放收支估算时，需要考虑到水库所在流域岩性的差异。此外，未来的水电开发计划应更加关注非喀斯特地区的水库，因为它们比喀斯特水库排放更多的CO₂。在我国“双碳”目标的大背景下，不同岩性流域的水库应采取多元化的策略，实施合理的建设和运营方式以降低CO₂排放。因此，我们的研究结果将有助于优化采样监测策略，减少区域和全球水库CO₂排放估算误差，为全球蓄水河流碳循环研究提供了新的视角和理解。

论文信息：Wang, Wan-Fa., Li, Si-Liang*, Zhong, Jun., Yi, Yuan-Bi., Yue, Fu-Jun., Han, Zeng-Lei., Wu, Qi-Xin., He, Ding., Liu, Cong-Qiang., 2023. Unraveling the factors influencing CO₂ emissions from hydroelectric reservoirs in Karst and Non-Karst regions: a comparative analysis. Water Research 120893.

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135423013337.