這張地圖顯示了勞倫(lun) 廷大湖區2008年的平均生產(chan) 力。湖泊生產(chan) 力從(cong) 低到高表現為(wei) 藍色到紅色。

（圖片來源：Karl Bosse/密歇根技術研究所）

十六年的遙感數據顯示，地球上最大的淡水湖裏，氣候變化會(hui) 影響碳固定的趨勢。

一項NASA提供資金的研究考察了世界上11個(ge) 最大淡水湖，並結合野外觀測和衛星探測，對大型水體(ti) 固定碳的方式以及變化的氣候和湖泊相互作用的方式提供了新認識。

密歇根技術研究所(MTRI)的科學家們(men) 研究了美國和加拿大邊境的勞倫(lun) 提安五大湖；非洲坦噶尼喀湖、維多利亞(ya) 湖和馬拉維湖三大湖；俄羅斯的貝加爾湖；以及加拿大的大熊湖和大奴隸湖。

這11個(ge) 湖泊擁有50%以上的地表淡水，是數百萬(wan) 人和無數其他生物賴以生存的家園，因此，了解它們(men) 受氣候變化和其他因素影響的機理極為(wei) 重要。

加拿大的兩(liang) 個(ge) 湖泊和坦噶尼喀湖見證了初級生產(chan) 者最大的變化——水體(ti) 中藻類的生長。藻類生產(chan) 力的波動表明湖泊生態係統發生了巨大變化。

“這些湖泊食物鏈的基礎是藻類生產(chan) 力。湖泊像海洋一樣大，到處都是小型藻類的浮遊植物。”MTRI大學的研究員、最近退休的美國國家海洋和大氣管理局大湖環境研究實驗室的高級研究科學家Gary Fahnenstiel說，“我們(men) 測量了碳固定率，也就是藻類在這些湖泊中光合作用的速率。這一速率無論是增加還是減緩，都意味著整個(ge) 湖泊在變化，這將影響到從(cong) 浮遊動物到魚類的整個(ge) 食物鏈。”

許多因素影響著這些湖泊。氣候變化、營養(yang) 物質增加（富營養(yang) 化）和入侵物種都導致了係統範圍的變化——特別是從(cong) 地麵進行有限的現場觀察，所以很難確定具體(ti) 的影響因素。

用顏色來計數浮遊植物

但是衛星圖像使噪聲分類變得更容易，並且提供了時間上和空間上的觀察結果。MTRI研究科學家、該研究的主要作者Michael Sayers用海洋顏色遙感來追蹤淡水浮遊植物的動態——根據水的顏色推斷浮遊植物的類型和數量。

坦噶尼喀湖、大熊湖和大奴隸湖在16年間（2003-2018年）的全湖生產(chan) 力。每一個(ge) 湖泊在這段時間內(nei) 都表現出了顯著的產(chan) 量變化，據此繪製出了最佳擬合曲線。 （圖片來源：Karl Bosse/密歇根技術研究所）

Sayers說：“我們(men) 依靠NASA在2002年發射升空的AQUA衛星獲取數據，它搭載有MODIS傳(chuan) 感器，應用MTRI開發了十年的算法和模型。統計全球11個(ge) 湖泊16年來觀測到的像素數量，這是非常了不起的。”他補充說，每個(ge) 湖泊觀測到的像素“有數百萬(wan) 個(ge) ”。

最顯著的發現是，在不到20年的時間裏這些淡水湖發生了迅速的變化——這是個(ge) 值得關(guan) 注的數字。這項研究有利於(yu) NASA碳監測係統實現目標，即確定淡水湖對全球碳循環的貢獻。

“世界上最大的三個(ge) 湖泊正顯示出與(yu) 氣候變化相關(guan) 的重大變化。在過去16年裏，整體(ti) 的生物生產(chan) 力變化量為(wei) 20%-25%。”Fahnenstiel說。

不僅(jin) 僅(jin) 是藻類

在16年的數據中，加拿大北部的大熊湖和大奴隸湖的生產(chan) 力增長最快，而非洲東(dong) 南部的坦噶尼喀湖的生產(chan) 力卻下降。這種趨勢與(yu) 水溫的升高、太陽輻射以及風速的降低有關(guan) 。

Sayers說，通過觀察淡水湖泊的生產(chan) 力、藻類數量、水質透明度、水溫、太陽輻射和風速，可以更全麵地了解整個(ge) 生態係統。

“溫度和太陽輻射是氣候變化的因素。”Sayers說，“葉綠素和水體(ti) 透明度的變化不一定是由氣候變化引起的，可能是由於(yu) 富營養(yang) 化，或者是入侵物種，如斑蛤貽貝引起。”

研究人員使用了五大湖研究中心的研究船隊進行的湖泊測量結果，對衛星觀測進行地麵實況調查，並為(wei) 模型估計提供數據。

這篇題為(wei) “Carbon Fixation Trends in Eleven of the World's Largest Lakes: 2003–2018”（《2003-2018年世界上11個(ge) 最大湖泊的固碳趨勢》）的文章發表在Water雜誌上。研究人員計劃繼續他們(men) 的研究，將他們(men) 目前掌握的星空体育官网入口网站應用到有害藻華對大氣碳通量的影響上。

美國北部湖泊。 （圖片來源：約克大學（York University）博士後研究員Alessandro Filazzola）

俗話說，水是生命之源。湖泊是許多人賴以生存的水體(ti) 。更好地了解湖泊生產(chan) 力的變化對居住在湖岸的群體(ti) 極為(wei) 重要。持續深入研究淡水湖在全球碳循環和氣候變化中的作用，對地球共同體(ti) 具有重要意義(yi) 。

作者：Kelley Christensen

翻譯：榮濟妍

審校：趙歡

引進來源：密歇根理工大學