Hohe natürliche Stickoxidemissionen aus Seen auf dem tibetischen Plateau bei rascher Erwärmung

Jun 11, 2023

Nature Geoscience (2023)Diesen Artikel zitieren

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Stickoxide wirken sich auf Gesundheit und Klima aus. Ihre Emissionen in Form von Stickoxid aus Binnengewässern wie Seen gelten allgemein als vernachlässigbar und fehlen in Luftqualitäts- und Klimamodellen. Hier finden wir unerwartet hohe Stickoxidemissionen aus abgelegenen Seen auf dem tibetischen Plateau, basierend auf Satellitenbeobachtungen der vertikalen Säulendichten von troposphärischem Stickstoffdioxid und der anschließenden Emissionsinversion mit einer feinen Auflösung von 5 km. Die Gesamtemissionen aus 135 Seen mit mehr als 50 km2 erreichen 1,9 Tonnen N h−1, vergleichbar mit den anthropogenen Emissionen in einzelnen Megastädten weltweit oder der Autonomen Region Tibet. Im Durchschnitt erreichen die Emissionen pro Flächeneinheit 63,4 μg N m−2 h−1 und übertreffen damit die Emissionen von Ackerflächen. So starke natürliche Emissionen aus Binnengewässern wurden unseres Wissens nach nicht gemeldet. Die Emissionen stammen aus mikrobiellen Prozessen im Zusammenhang mit der erheblichen Erwärmung und dem Schmelzen von Gletschern und Permafrost auf dem Plateau und stellen eine bisher unbekannte Rückkopplung zwischen Klima, Seeökologie und Stickstoffemissionen dar.

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Die in dieser Studie erstellten NO2-VCD- und NO-Emissionsdaten sind in den Zusatzdaten verfügbar. Daten aus öffentlich zugänglichen Quellen finden Sie in den Referenzen. Quelldaten werden mit diesem Dokument bereitgestellt.

Codes für den NO2-VCD-Abruf und die NO-Emissionsumkehr sind auf Kooperationsbasis erhältlich.

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Referenzen herunterladen

Wir danken Y. Li und R. Xu für Informationen zum TP und D. Wu für die Diskussion der Stickstoffemissionsmechanismen. Finanzierung: Das Second Tibetan Plateau Scientific Expedition and Research Program, Zuschuss-Nr. 2019QZKK0604; Das Stipendium der National Natural Science Foundation of China Nr. 42075175.

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Hang Su

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Wanyun Xu

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JL konzipierte die Forschung. JL und HK haben die Forschung entworfen. HK führte die Untersuchung durch. CL, LS, XL, KY, HS und WX äußerten sich zum mikrobiellen Mechanismus. YZ half bei der Interpretation der NO2-Satellitendaten. CX half bei der Interpretation der TP-Umgebung. HK und JL analysierten die Ergebnisse und verfassten das Papier mit Kommentaren von XL, KY und WX

Korrespondenz mit Jintai Lin.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Nature Geoscience dankt David Fowler, Pertti Martikainen und den anderen, anonymen Gutachtern für ihren Beitrag zum Peer-Review dieser Arbeit. Hauptredakteur: Xujia Jiang, in Zusammenarbeit mit dem Nature Geoscience-Team.

Anmerkung des Herausgebers Springer Nature bleibt hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten neutral.

Linke Spalte: Standardabruf. Mittlere Spalte: Rückgewinnung durch Verdoppelung des Oberflächenreflexionsvermögens. Rechte Spalte: Rückgewinnung durch Halbierung des Oberflächenreflexionsvermögens.

Quelldaten

Die hier untersuchten 135 Seen sind mit schwarzen Grenzen dargestellt, andere Seen mit blauen Grenzen. Die Cloud-Daten stammen aus Ref. 1.

Quelldaten

Die Daten stammen aus dem Aerosolprodukt MODIS Atmosphere L2 (Ref. 2, MYD04 Collection 6.1, letzter Zugriff: 03.12.2019).

Quelldaten

Detaillierte Informationen zu NO2-VCDs und NOx-Emissionen aus den 135 Seen.

Quelldaten für Abb. 1a,b. Zeile 2-521: gerasterte NO2-VCDs aus Abb. 1a; Linie 523: Zeitreihe des durchschnittlichen NO2-VCD über den Seen basierend auf POMINO-TROPOMI; Linie 525: Zeitreihe des durchschnittlichen NO2-VCD über den Seen basierend auf dem offiziellen Datenprodukt; Zeile 527: Fehler der durchschnittlichen NO2-VCDs über den Seen basierend auf POMINO-TROPOMI; Zeile 529: Fehler der durchschnittlichen NO2-VCDs über den Seen basierend auf dem offiziellen Datenprodukt.

Quelldaten für Abb. 2a,b. Zeile 2-521: gerasterte NO-Emissionen aus Abb. 2a; Zeile 524: Gesamt-NO-Emissionen der zehn größten emittierenden Seen; Zeile 526: Fehler der gesamten NO-Emissionen; Zeile 528: NO-Emissionen pro Flächeneinheit der zehn größten emittierenden Seen; Zeile 530: Fehler der NO-Emission pro Flächeneinheit.

Quelldaten für Extended Data Abb. 1. Zeile 2-521: gerasterte NO2-VCDs mit Standardabfrage; Linie 523-1042: gerasterte NO2-VCDs zur Gewinnung durch Verdoppelung des Oberflächenreflexionsvermögens über den Seen; Zeile 1044-1563: gerasterte NO2-VCDs zur Gewinnung durch Halbierung des Oberflächenreflexionsvermögens über den Seen; Zeile 1565-2084: Reflexionsgrad der gerasterten Oberfläche im Standardabruf übernommen; Linie 2086-2605: gerasterte Oberflächenreflexion (verdoppelt über den Seen); Linie 2607-3126: gerasterte Oberflächenreflexion (halbiert über den Seen).

Quelldaten für die erweiterte Abbildung 2 (gerastertes CRF).

Quelldaten für die erweiterte Abbildung 3 (gerasterte AOD-Daten).

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Nachdrucke und Genehmigungen

Kong, H., Lin, J., Zhang, Y. et al. Hohe natürliche Stickoxidemissionen aus Seen auf dem tibetischen Plateau bei rascher Erwärmung. Nat. Geosci. (2023). https://doi.org/10.1038/s41561-023-01200-8

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Eingegangen: 20. August 2022

Angenommen: 09. Mai 2023

Veröffentlicht: 01. Juni 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41561-023-01200-8

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