紅樹(shù)林作為典型的“藍(lán)碳”生態(tài)系統(tǒng)之一，能夠高效吸收和固存大氣中的二氧化碳。然而，紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)也會(huì)釋放溫室氣體甲烷(CH4)，其實(shí)際氣候增益效應(yīng)可能因此受到削弱。長(zhǎng)期以來(lái)，研究者主要關(guān)注來(lái)自土壤和水面的甲烷排放，而紅樹(shù)林樹(shù)干是否作為潛在的甲烷排放通道、以及其在全球碳匯核算中的貢獻(xiàn)，一直存在較大的認(rèn)知空白。

研究首次基于全球尺度的紅樹(shù)林樹(shù)干甲烷排放監(jiān)測(cè)與模型推算，構(gòu)建了目前最完整的紅樹(shù)林樹(shù)干甲烷排放數(shù)據(jù)庫(kù)。研究結(jié)合我國(guó)紅樹(shù)林多點(diǎn)長(zhǎng)期原位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、全球文獻(xiàn)數(shù)據(jù)集以及機(jī)器學(xué)習(xí)模型，對(duì)樹(shù)干甲烷排放的驅(qū)動(dòng)機(jī)制及其碳匯抵消效應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)估。結(jié)果顯示，紅樹(shù)林樹(shù)干是重要且此前被低估的甲烷排放通道，其排放量與土壤排放呈強(qiáng)相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明樹(shù)干甲烷主要源自土壤中微生物的產(chǎn)甲烷過(guò)程，并通過(guò)樹(shù)體通氣組織向上輸送。實(shí)地測(cè)量和同位素證據(jù)表明，樹(shù)干在垂直方向上存在顯著遞減的排放模式，其中，樹(shù)干基部排放最為強(qiáng)烈。全球尺度上，研究估算紅樹(shù)林樹(shù)干每年釋放約 730.6 Gg CH4，可抵消約 16.9 % 的紅樹(shù)林沉積碳埋藏量;若與土壤甲烷排放共同考慮，甲烷排放將抵消紅樹(shù)林藍(lán)碳固存的約 27.5 %。這一結(jié)果意味著，僅以沉積碳埋藏量評(píng)估藍(lán)碳潛力可能顯著高估其氣候減排效益。

該研究結(jié)果以“Mangrove sediment carbon burial offset by methane emissions from mangrove tree stems”為題發(fā)表在國(guó)際頂尖地球科學(xué)期刊Nature Geoscience(《自然·地球科學(xué)》，IF5=16.1)上 。中科院華南植物園小良站覃國(guó)銘博士為第一作者，王法明研究員為通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)科學(xué)院青年科學(xué)家基礎(chǔ)研究項(xiàng)目、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金、南方海洋科學(xué)與工程廣東實(shí)驗(yàn)室(珠海)等項(xiàng)目資助。

圖. 全球紅樹(shù)林樹(shù)干與土壤界面甲烷排放量