定量研究湖泊自生碳酸钙中有多少来自于有机碳再循环，并揭示这一过程的控制因素对全球碳循环模式的完善有着重要的意义（图1）。近期，我会青托人才何毓新副教授（浙江大学）以通讯作者身份（孙大洋博士为第一作者）在NI期刊Geophysical Research Letters发表文章“Hydrological and Ecological Controls on Autochthonous Carbonate Deposition in Lake Systems: A Case Study From Lake Wuliangsu and the Global Perspective”（https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2019GL082224）。该文通过基于湖泊沉积物有机-无机碳同位素的模型，定量计算了乌梁素湖近150年来无机碳中来自有机碳再循环贡献的比例（%DIC_ORG）；并进一步总结了全球不同环境和水文背景下湖泊的%DIC_ORG分布及其主控因素。 

图1 湖泊碳循环示意简图 

　　他们的研究发现，乌梁素湖近150年来%DIC_ORG值为31.0%～37.6%，表明湖泊无机碳的碳源约有三分之一由有机碳的再循环提供（图2）。%DIC_ORG值在1850～1955年之间从35.1%下降至31.0%；在1955～1972年之间从31.0%上升到37.6%；在1972～1980年之间，从37.6%下降至32.9%；在1980年之后基本保持稳定。因此，%DIC_ORG值总体而言较为稳定，唯一明显变化发生在1955～1980年之间，而水文和生态的双重变化是导致%DIC_ORG值波动的主要原因。乌梁素湖在1960～1980年之间的水位急剧下降而大型沉水植物的勃发，较浅的水体有利于光线的穿透和氧气的循环，而大型沉水植物的勃发有利于氧气进入深层水体，从而进一步促进有机碳的再循环。进入20世纪90年代，乌梁素湖受富营养化影响生产力大幅增加，芦苇和黄藻成为主要生产力，而乌梁素湖的%DIC_ORG值并没有显著变化。 

图2. 乌梁素湖近150年来的生态、水文变化背景下%DIC_ORG值的变化过程 

　　该文进一步总结了全球湖泊中%DIC_ORG值的分布特征，并将湖泊分为三类：浅水湖泊（水深＜5 m），小而深的湖泊（面积＜30 km²，水深＞10 m）和大湖（面积＞30 km²，水深＞10 m）。其中，浅水湖泊和大湖之间的%DIC_ORG值分布有着显著的差异，浅水湖泊的%DIC_ORG值（29%～45%）普遍高于大湖（2%～25%）。这是因为大湖普遍存在水体分层，这会导致表层的氧气很难进入深层水体，导致有机碳再利用的速率较低。而底部有机碳再利用产生的CO₂也无法进入主要生成的碳酸钙表层水体。小而深的湖泊有着更广的%DIC_ORG值的分布（22%～44%），但普遍高于大湖。这很可能是因为虽然存在水体分层，小而深的湖泊比大湖更容易受到环境因素的扰动，因为有着相对较高的水动力条件。综上所述，单一湖泊的%DIC_ORG值主要受控于湖泊水文、生态两方面的变化；全球尺度下，湖泊地理水文条件（面积和深度）是控制%DIC_ORG值分布的最主要因素。(何毓新 供稿)

图3.全球湖泊工业革命以来%DIC_ORG值的分布特征总结