二氧化碳（CO₂）是温室效应最主要的贡献者，对湖泊二氧化碳的排放通量也进行了很多估算，但目前对湖水CO₂碳同位素分析较少，尤其是能否通过碳同位素示踪湖泊水体CO₂浓度仍待研究。

为此，中国科学院地球环境研究所 “极端气候事件及影响”团队（EXCEIS）刘卫国课题组联合国内多家单位，测定了青藏高原、黄土高原和长江中下游平原32个湖泊溶解CO₂浓度和碳同位素，尤其是利用原位连续在线测定湖水CO₂浓度和碳同位素的设备测定了6个湖泊高空间分辨率的数据，并测定了一些基本环境参数（如pH值、温度、溶解氧含量、TOC含量，盐度）。

结果表明：湖泊CO₂浓度和碳同位素均存在空间变化，但不同区域湖泊之间的CO₂浓度和碳同位素差异也很明显，其中长江中下游平原湖泊CO₂浓度远高原青藏高原和黄土高原湖泊，青藏高原湖水CO₂碳同位素整体更偏正，黄土高原湖水CO₂碳同位素整体更偏负。湖水pH值、溶解氧含量和TOC含量是影响湖泊CO₂浓度和碳同位素的重要因素。此外，不管高空间分辨率某个湖泊的湖水CO₂浓度和碳同位素数据，还是不同区域湖泊的湖水CO₂浓度和碳同位素数据，均发现湖水CO₂浓度与其碳同位素存在负相关关系，且湖水CO₂浓度与其DIC碳同位素也存在负相关关系，表明湖泊CO₂/DIC碳同位素是示踪湖泊CO₂浓度变化特征和影响因素的重要手段。

图1 湖泊水体高分辨率CO₂碳同位素数据。A：福地湖，B：侍郎湖，C：翠华山天池，D：林皋湖，E：可鲁克湖，F：托素湖。

图2 湖泊水体CO₂碳同位素与环境因子（包括pH，温度，溶解氧含量，溶解有机碳含量，盐度和湖泊面积）的关系

图3 湖泊水体CO₂浓度和湖水CO₂(A-D)/DIC(E-G)碳同位素的关系

上述成果发表在学术期刊Environmental Research上，第一/通讯作者为刘虎副研究员，共同通讯作者为三峡大学肖尚斌教授。本研究得到国家重点研发计划（2023YFF0804300）、国家自然科学基金（42373057, 51979148）和陕西省青年科技新星（2023KJXX-099）等资助。

详文见：Hu Liu*, Jia Liu, Huanye Wang, Zhonghui Liu, Xiangzhong Li, Ping Zhang, Weiguo Liu, Shangbin Xiao*. Variations and driving factors for concentrations and carbon isotopes of dissolved CO₂ in lake water across different Chinese lakes. Environmental Research, 2024, 119826.

全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935124017316