甲烷是仅次于二氧化碳的重要温室气体，其20年尺度增温效应约为二氧化碳的80余倍。而湿地是全球最大的天然甲烷排放源，对全球甲烷循环和气候系统具有重要影响。

  在全球变暖背景下，自然湿地甲烷排放将增加多少？发生概率有多大？这些问题不仅关系到未来的气候变化趋势，也影响着全球减排目标的实现。但由于长期以来缺乏可靠的定量评估，也成为了国际气候变化研究领域的重要科学问题。

  近日，中国科学院青藏高原研究所三极观测与大数据团队研究员张臻、李新联合国际研究团队，利用国际先进陆地生态系统模型与全球湿地观测数据，首次建立了未来湿地甲烷排放增加的概率约束框架，定量评估了未来全球湿地甲烷反馈发生的可能性。

  研究发现，在高排放情景下，到21世纪末，全球湿地甲烷排放相较当前可能增加50%–60%；到2030年代，新增自然湿地甲烷排放有90%的概率抵消当前全球人为甲烷减排目标的8%–10%。

  近年来，多项研究表明全球湿地甲烷排放正在增强，但不同模型对未来增幅的预测差异巨大，长期缺乏对未来变化概率的可靠量化评估。

  为解决这一问题，研究团队组织开展“未来湿地甲烷模型比较计划（FUMEMIP）”，集合七个国际主流湿地甲烷模型，在统一气候情景下，系统模拟21世纪全球湿地甲烷排放变化，发现全球陆地平均温度每升高1℃，湿地甲烷排放平均每年增加24±10百万吨甲烷。

  湿地甲烷排放过程及观测技术示意图

  研究创新提出了基于“温度敏感性”的涌现约束方法。团队利用全球湿地观测网络FLUXNET-CH4的甲烷通量观测数据，对模型未来预测进行观测约束，并首次建立未来湿地甲烷反馈的概率分布。结果表明，经过观测约束后，到2090年，全球湿地甲烷排放预测范围的不确定性减少约50%，未来预测显著收敛。

  论文第一作者张臻介绍，该研究最大的突破在于首次实现了未来湿地甲烷反馈风险的概率化定量评估。研究结果显示，到2030年，自然湿地甲烷排放增加很有可能导致额外释放约1000万吨甲烷；在较低概率情景（10%概率）下，其影响甚至可能抵消全球人为甲烷减排目标的三分之一以上。研究还发现，未来新增湿地甲烷排放约68%来自热带地区，亚马逊盆地、刚果盆地和东南亚湿地将成为未来全球重要甲烷排放热点。

  “目前全球湿地甲烷长期观测在热带和高寒地区仍然相对缺乏，这也是未来预测不确定性的重要来源。”论文通讯作者李新指出，随着全球持续变暖，青藏高原等高寒湿地可能成为未来甲烷排放的敏感区域，其潜在的气候反馈效应值得高度关注。未来需要进一步加强热带和高寒地区长期观测网络建设，并结合新一代卫星遥感与地球系统模型，提高对全球湿地甲烷变化及其气候反馈的监测与预测能力。

  据了解，该研究首次从概率角度量化了未来湿地甲烷反馈风险，不仅降低了未来预测的不确定性，也为全球甲烷减排政策和气候变化应对提供了新的科学依据。相关成果发表于国际学术期刊《自然—地球科学》（Nature Geoscience）。（记者 蔡琳）