Émissions naturelles élevées d'oxyde nitrique des lacs du plateau tibétain soumis à un réchauffement rapide

Jun 11, 2023

Nature Geoscience (2023)Citer cet article

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Les oxydes d'azote affectent la santé et le climat. Leurs émissions, sous forme d'oxyde nitrique, provenant des eaux intérieures telles que les lacs sont généralement considérées comme négligeables et sont absentes des modèles de qualité de l'air et de climat. Ici, nous trouvons des émissions élevées inattendues d'oxyde nitrique provenant de lacs éloignés du plateau tibétain, sur la base d'observations par satellite des densités de colonnes verticales de dioxyde d'azote troposphérique et de l'inversion des émissions qui en résulte à une résolution fine de 5 km. Les émissions totales de 135 lacs de plus de 50 km2 atteignent 1,9 tonnes métriques N h−1, comparables aux émissions anthropiques dans les mégapoles individuelles du monde ou dans la région autonome du Tibet. En moyenne, les émissions par unité de surface atteignent 63,4 μg N m−2 h−1, dépassant celles des champs cultivés. D'aussi fortes émissions naturelles provenant des eaux intérieures n'ont pas été signalées, à notre connaissance. Les émissions sont dérivées de processus microbiens en association avec un réchauffement et une fonte substantiels des glaciers et du pergélisol sur le plateau, constituant une rétroaction jusque-là inconnue entre le climat, l'écologie lacustre et les émissions d'azote.

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Les données sur les émissions de NO2 VCD et de NO produites dans cette étude sont disponibles dans les données supplémentaires. Les données obtenues à partir de sources accessibles au public sont disponibles à partir des références. Les données sources sont fournies avec ce document.

Les codes pour la récupération du NO2 VCD et l'inversion des émissions de NO sont disponibles sur la base d'une collaboration.

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Télécharger les références

Nous remercions Y. Li et R. Xu pour l'information du TP, et D. Wu pour la discussion des mécanismes d'émission d'azote. Financement : La deuxième expédition scientifique du plateau tibétain et le programme de recherche no. 2019QZKK0604 ; La Fondation nationale des sciences naturelles de Chine accorde le no. 42075175.

Laboratoire d'études sur le climat et l'océan-atmosphère, Département des sciences atmosphériques et océaniques, École de physique, Université de Pékin, Pékin, Chine

Hao Kong, Jintai Lin, Yuhang Zhang, Chunjin Li, Chenghao Xu et Lu Shen

Collège des ressources et des sciences de l'environnement, Académie nationale du développement vert de l'agriculture, Université agricole de Chine, Pékin, Chine

Xuejun Liu

Laboratoire clé du ministère de l'Éducation pour la modélisation du système terrestre, Département des sciences du système terrestre, Université Tsinghua, Pékin, Chine

Kunyang

National Tibetan Plateau Data Center, State Key Laboratory of Tibetan Plateau Earth System and Resource Environment, Institute of Tibetan Plateau Research, Chinese Academy of Sciences, Pékin, Chine

Kunyang

Département de chimie multiphase, Institut Max Planck de chimie, Mayence, Allemagne

Pendre Su

Institut de physique atmosphérique, Académie chinoise des sciences, Pékin, Chine

Pendre Su

State Key Laboratory of Severe Weather & Key Laboratory for Atmospheric Chemistry of CMA, Institute of Atmospheric Composition, Chinese Academy of Meteorological Sciences, Pékin, Chine

Wanyun Xu

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JL a conçu la recherche. JL et HK ont conçu la recherche. HK a effectué la recherche. CL, LS, XL, KY, HS et WX ont commenté le mécanisme microbien. YZ a aidé à interpréter les données satellitaires de NO2. CX a aidé à interpréter l'environnement TP. HK et JL ont analysé les résultats et rédigé l'article avec les commentaires de XL, KY et WX

Correspondance avec Jintai Lin.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

Nature Geoscience remercie David Fowler, Pertti Martikainen et les autres évaluateurs anonymes pour leur contribution à l'évaluation par les pairs de ce travail. Éditeur principal de manipulation : Xujia Jiang, en collaboration avec l'équipe de Nature Geoscience.

Note de l'éditeur Springer Nature reste neutre en ce qui concerne les revendications juridictionnelles dans les cartes publiées et les affiliations institutionnelles.

Colonne de gauche : récupération standard. Colonne du milieu : récupération en doublant la réflectance de surface. Colonne de droite : récupération en divisant par deux la réflectance de surface.

Données source

Les 135 lacs étudiés ici sont représentés avec des limites noires et les autres lacs sont représentés avec des limites bleues. Les données cloud proviennent de la réf. 1.

Données source

Les données sont extraites du produit aérosol MODIS Atmosphere L2 (réf. 2, MYD04 Collection 6.1, dernier accès : 12/03/2019).

Données source

Informations détaillées sur les VCD NO2 et les émissions de NOx des 135 lacs.

Données sources pour les figures 1a, b. Ligne 2-521 : VCD NO2 quadrillés de la Fig. 1a ; Ligne 523 : série temporelle de NO2 VCD moyenne sur les lacs basée sur POMINO-TROPOMI ; Ligne 525 : série chronologique de la moyenne des CDV de NO2 sur les lacs basée sur le produit de données officiel ; Ligne 527 : erreurs des VCD NO2 moyens sur les lacs basés sur POMINO-TROPOMI ; Ligne 529 : erreurs des VCD NO2 moyens sur les lacs basés sur le produit de données officiel.

Données sources pour les figures 2a, b. Ligne 2-521 : émissions de NO maillées de la Fig. 2a ; Ligne 524 : émissions totales de NO des dix lacs les plus émetteurs ; Ligne 526 : erreurs des émissions totales de NO ; Ligne 528 : Émission de NO par unité de surface des dix lacs les plus émetteurs ; Ligne 530 : erreurs d'émission de NO par unité de surface.

Données source pour les données étendues Fig. 1. Ligne 2-521 : VCD NO2 quadrillés de récupération standard ; Ligne 523-1042 : récupération des VCD NO2 quadrillés en doublant la réflectance de surface au-dessus des lacs ; Ligne 1044-1563 : VCD NO2 quadrillés de récupération en divisant par deux la réflectance de surface au-dessus des lacs ; Ligne 1565-2084 : réflectance de surface quadrillée adoptée dans la recherche standard ; Ligne 2086-2605 : réflectance de surface quadrillée (doublée sur les lacs) ; Ligne 2607-3126 : réflectance de surface quadrillée (divisée par deux sur les lacs).

Données sources pour la Fig. 2 étendue (CRF quadrillé).

Données sources pour la Fig. 3 étendue (données AOD maillées).

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Réimpressions et autorisations

Kong, H., Lin, J., Zhang, Y. et al. Fortes émissions naturelles d'oxyde nitrique des lacs du plateau tibétain soumis à un réchauffement rapide. Nat. Géosci. (2023). https://doi.org/10.1038/s41561-023-01200-8

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Reçu : 20 août 2022

Accepté : 09 mai 2023

Publié: 01 juin 2023

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

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