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北半球多年冻土生物物理分区数据发布

近期,中国科学院西北生态环境资源研究院冉有华副研究员团队制备的新一代北半球多年冻土图发表在Environmental Research Letters期刊,论文关联数据在国家青藏高原科学数据中心(http://data.tpdc.ac.cn)发布共享,用户可开放获取。

针对传统多年冻土连续性分区的问题和气候变化背景下多年冻土相关研究的需要,该团队发展了基于规则的GIS决策方法,综合目前高精度的多年冻土范围、气候条件、植被结构、土壤条件和地形条件以及极富冰多年冻土(yedoma)分布图,生产了全球第一个考虑气候-生态系统敏感性的多年冻土生物物理分区图(图1),该图从多年冻土的形成演化和脆弱性特征来定义多年冻土,将陆地多年冻土划分为气候驱动型、气候驱动/生态系统改造型、气候驱动/生态系统保护型、生态系统驱动型和生态系统保护型,更好的描述了多年冻土与气候和生态过程的复杂交互作用。

图1.北半球多年冻土生物物理分区

图1显示,北半球19%的多年冻土完全由气候驱动,主要分布在加拿大北极和中低纬高山地区,如青藏高原西部。这种类型的多年冻土极易受到快速气候变暖和扰动(如冰楔)的影响。气候驱动/生态系统改造型约占41%,主要分布在欧亚大陆北部和北美北部,以及蒙古南部和青藏高原东部。与原始气候驱动的多年冻土相比,它的热稳定性更高,但其一般具有较高的含冰量,其工程稳定性更低。气候变暖和生态系统干扰是影响该类多年冻土稳定性的主要因素。气候驱动/生态系统保护型约占3%,其主要与更新世形成的Yedoma、晚更新世冰川沉积和中性冰楔地形气候有关。生态驱动型多年冻土占29%,主要分布在欧亚大陆和北美不连续多年冻土带的南缘。生态保护型多年冻土约占8%,主要沿多年冻土带南缘零星分布,它仅存于演替后期的生态系统,是对干扰最敏感的多年冻土类型,且在当前气候下干扰后无法恢复。总体来看,北半球约88%的多年冻土与生态系统有关,说明在全球尺度上生态过程可能是气候变化背景下多年冻土稳定性的主导因素。

该研究获中国科学院A类战略性先导科技专项(XDA19070204)和国家自然科学基金项目( 42071421)等联合资助。

论文信息:

Ran Y, Jorgenson M. T, Li X, Jin H, Wu T, Li R, Cheng G. Biophysical permafrost map indicates ecosystem processes dominate permafrost stability in the Northern Hemisphere. Environmental Research Letters, 2021, 16, 095010, https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac20f3.

数据信息:

冉有华, M. Torre Jorgenson, 李新, 金会军, 吴通华, 李韧, 程国栋. (2021). 北半球多年冻土气候-生态系统敏感性分区图(2000-2016). 国家青藏高原科学数据中心, DOI: 10.11888/Geocry.tpdc.271659. CSTR: 18406.11.Geocry.tpdc.271659.

数据链接:https://doi.org/10.11888/Geocry.tpdc.271659