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我所研究人员发现:我国九大河流入海泥沙60年来下降85%

编辑:admin 作者:赵荻能 时间:2020年05月30日 访问次数:2706

       论文在线阅读地址:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139653

      全球大陆边缘“源-汇”过程与陆海相互作用研究是海洋地学的国际前沿科学问题。自然资源部海底科学重点实验室吴自银研究员团队采用多种方法定量化地评估了60年来中国九大河流入海泥沙变化情况,进一步量化评估了不同人类活动对于中国九大河流输沙减少的贡献值,并分析了河流输沙减少对于近海资源与环境的潜在影响,相关成果近日发表在国际环境科学Top期刊Science of the Total Environment上,该研究成果对于“从源到汇”深刻理解近海地貌演变具有重要指导意义。
       亚洲大陆边缘以河流为纽带的“源-汇”系统贡献了全球约2/3的入海泥沙,同步向海洋输送大量的淡水和陆源营养物质,对河口三角洲及近海的地貌演化和生物地球化学过程等产生了重要影响。60年前,我国九大河流每年向中国海输送约19.5亿吨的泥沙,占到全球入海泥沙总量的10%。然而,近10年来,年均输沙已下降至3亿吨,其下降幅度达到惊人的85%。
       针对上述科学问题,该项研究系统收集了九大河流流域内、时间跨度达61年的27个水文站输沙输水数据和469个气象站的降雨数据,建立了九大河流长周期的“输沙-输水-降雨”数据库,通过系统分析发现中国九大河流的多年平均输沙以1969年、1986年、1999年、2004年为关键时间节点,呈现显著的台阶式下降趋势(图1)。

 

图1  1954-2015年间中国九大河流输水、输沙和降雨的统计分析结果


       60多年来,中国九大河流累积向河口和近海输送了710亿吨的泥沙,然而,团队基于“人类活动-输沙-输水”联合分析方法定量评估发现:有530亿吨的泥沙被截留在陆地上,其中,流域建坝、水资源消耗和水土保持工程等三类主要人类活动分别贡献了243 亿吨, 154 亿吨, 和136 亿吨(图2)。同时期气候变化的贡献值约为10%。大量的泥沙被拦截在大陆,会导致水库淤塞、减少库容,同时河口三角洲与近海陆架缺乏河流泥沙补给,会导致河流下游、三角洲和海岸的强烈侵蚀,进而减缓河口新陆地的生长速度,甚至会导致近海环境恶化,需要从“陆海统筹”的思路加强科学研究与管理。

图2

(a)1954-2015年间中国九大河流干流、支流输沙减少量及累计入海泥沙通量分布图;

(b)流域建坝(Dam)、水资源利用(W.RU.)和水土保持(W.S.C)对输沙减少的贡献量;

(c)主要河流水库建坝导致的沉积物捕获量;(d)15个主要大型水库沉积物捕获贡献比例


       近年来,在多项国家自然科学基金的联合资助下,自然资源部海底科学重点实验室吴自银研究员团队围绕陆海相互作用这一主题,聚焦在复杂人类活动与自然过程对于大河三角洲及近海陆架地貌演化的影响这一前沿科学问题,采用多源数据建模方法开展分析研究,成果先后发表在Global and Planetary Change、Geomorphology和Marine Geology等学科主流期刊。