- 傳感器意外發現：海岸濕地洪水后甲烷排放反降，改寫生態認知
- 來源：美國托萊多大學（University of Toledo） 發表于 2025/9/11
在氣候變化背景下，海岸濕地的洪水響應一直是生態研究的焦點 —— 傳統觀點認為，洪水會加劇濕地甲烷（強效溫室氣體）排放，但美國托萊多大學主導的一項研究，卻通過密集部署的傳感器得出了相反結論。該研究隸屬于大型合作項目 COMPASS-FME，旨在厘清海岸生態系統對洪水的響應機制，為優化生態預測模型提供依據，近期相關成果已發表于《Global Change Biology》期刊。
為獲取精準數據，研究團隊在俄亥俄州渥太華國家野生動物保護區的 16 英畝區域內，安裝了近 300 個傳感器，如同為濕地搭建 “ICU 監測系統”—— 實時追蹤土壤狀況、水體變化、植物樹液流動等多維度指標。經過三年對俄亥俄州西北部三個站點的觀測后，團隊正籌備 2027 年夏季的突破性實驗：與保護區合作，在其中一個站點構建可控洪水環境，通過人工調控洪水的時機、持續時間和強度，彌補自然洪水 “不可控” 的研究短板。
而此前的觀測已帶來意外突破。團隊成員英克・福布里希（Inke Forbrich）副教授及其團隊發現，在老婦人溪的低洼海岸濕地中，高水位及隨之而來的植被變化，反而使甲烷排放量下降。深入研究揭示了兩大關鍵機制：一是不同植物運輸甲烷的能力存在差異，植被構成改變直接影響甲烷釋放效率；二是靜止水體能有效消耗甲烷，且水柱越深，甲烷被去除的量越多 —— 這兩點共同逆轉了 “洪水促甲烷排放” 的固有認知。
項目另一核心方向聚焦土壤水文。肯尼迪・多羅（Kennedy Doro）副教授團隊原本推測，研究區域土壤為 “黏土覆基巖” 結構，地下水流動性差，但傳感器數據卻顯示，該生態系統的土壤具有高度異質性，地下水運動模式常與預期相悖。這一發現對理解濕地植物生存至關重要：土壤水分運動直接決定氧氣供給，若缺氧嚴重，可能導致樹木大量死亡，形成 “幽靈森林”。
目前，團隊正緊鑼密鼓推進可控洪水實驗的前期準備：搭建能快速淹沒森林濕地的水泵系統、修建擋水堤壩，同時完善供電與通信基礎設施，為后續密集監測鋪路。“這是美國歷史上規模最大的海岸研究項目之一，” 項目聯合負責人邁克爾・溫特勞布（Michael Weintraub）教授表示，“已有的發現已顛覆不少傳統認知，而可控實驗階段必將帶來更多突破，幫助我們更精準地預測未來氣候變化下的海岸生態動態。”
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