在全球变暖背景下，冰川（冰盖）加速消融，运动速度加快，融水径流增加。冰川加速运动导致物理侵蚀增强，侵蚀速率升高。以往研究指出，侵蚀作用增强也会引起化学风化增强并伴随着风化速率升高，据此可知冰川在化学风化过程中吸收/排放CO2的能力也会增强。同时，由于消融加速，冰川融水每年向下游输送了大量的生物活性元素（如铁、硅、磷、有机碳）和有毒有害元素（如汞、砷），当这些元素进入下游以后会影响陆地或水生生态系统的初级生产力，最终可能影响区域或全球的元素循环（如碳循环）并反馈气候系统。

需要指出的是，上述研究均基于一个科学假设，即当前全球冰川的化学风化速率相比以前明显升高了，但遗憾的是一直没有定量的证据来证实这个假设。

近日，“亚洲水塔动态变化与影响”任务“水资源演变与适应性利用”专题和“冰川、积雪、冻土变化与影响及应对”专题研究团队找到了冰川化学风化速率升高的确凿证据。在第二次青藏高原综合科学考察研究项目的支持下，完成了青藏高原及其周边山地43条冰川的融水化学采样和资料收集，结合全球其它地区的冰川融水化学监测结果，形成了全球5465个融水径流样品的水化学数据集。首次评估了全球冰川的化学风化速率，并揭示了冰川风化速率的时空变化规律和影响机制（图1）。以阳离子剥蚀速率作为化学风化速率的代用指标，发现全球冰川的平均化学风化速率是20年前的3倍，是冰盖流域的10倍，是整个冰盖的50倍，是非冰川流域的4倍；冰川化学风化速率与气温、降水和径流呈正相关关系，与纬度反相关（图1）。该研究表明，未来全球的冰川和冰盖在融水径流量达到峰值（拐点）以前，其化学风化速率会一直升高，碳汇或碳源能力会一直增强，化学风化的物质产量会一直增加，对陆地和水生生态系统的影响会进一步增大，在区域或全球元素生物地球化学循环中的重要性会越来越显著。

文章信息：Li Xiangying, Wang Ninglian, Ding Yongjian, Jon R. Hawkings, Jacob C. Yde, Robert Raiswell, Liu Jintao, Zhang Shiqiang, Kang Shichang, Wang Rongjun, Liu Qiao, Liu Shiyin, Roland Bol, You Xiaoni & Li Guoyu. (2022). Globally elevated chemical weathering rates beneath glaciers. Nature Communications, 13: 407.

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-022-28032-1