厄爾尼諾現(xiàn)象加劇了青藏高原濕地的擴張
濕地是地球重要的三大生態(tài)系統(tǒng)之一，對水文、生物地球化學特征和生物多樣性的保護至關(guān)重要，影響著人類的生存和發(fā)展。青藏高原是中國重要的濕地分布區(qū)之一，占中國濕地總面積的20%。因此，通過對青藏高原濕地長期動態(tài)的監(jiān)測，人們可以更好地了解青藏高原特有的高寒濕地及其對氣候變化的響應(yīng)情況。然而，過去青藏高原的濕地地圖和數(shù)據(jù)集通常限制在特定年份或空間分辨率較低，低空間分辨率和時序不完整性使得我們難以捕捉濕地的時空動態(tài)變化，也難以精確刻畫其對氣候變化的響應(yīng)。
為了探究青藏高原地區(qū)的濕地變化，了解濕地面積對氣候變化的響應(yīng)，第二次青藏科考“人類活動與生存環(huán)境安全”任務(wù)、北京師范大學地理科學學部張立強研究團隊提出了基于深度學習場景分類的濕地提取框架，利用1990-2019年的Landsat遙感影像數(shù)據(jù)，制作了青藏高原地區(qū)逐年的濕地地圖。
研究發(fā)現(xiàn)，（1）近30年來，青藏高原的濕地面積經(jīng)歷了顯著的增長，其中2015-2019年的增長尤其突出，增長了22.5%。濕地面積變化存在著較大的空間差異。在青藏高原中部，即羌塘高原（圖1中區(qū)域1）、柴達木盆地（圖1中區(qū)域3）和三江源地區(qū)（圖1中區(qū)域2w），濕地面積的增長尤為明顯，而在湄公河流域（圖1中區(qū)域7）濕地面積略有下降，降幅為11.8%。
圖1 1990-2019年濕地變化。綠色表示濕地增加的區(qū)域，黃色表示濕地減少的區(qū)域
（2）青藏高原的濕地變化與全球變暖和厄爾尼諾都有關(guān)聯(lián)。具體的說，厄爾尼諾現(xiàn)象進一步加劇了氣候變暖對青藏高原濕地面積的影響。濕地面積變化與高原中部的氣溫、降水呈高度正相關(guān)。通過多年凍土數(shù)據(jù)與濕地數(shù)據(jù)的空間分析發(fā)現(xiàn)，氣溫升高引起的多年凍土融化是青藏高原中部濕地面積增長的主要驅(qū)動因素。厄爾尼諾帶來的暖濕空氣導致青藏高原的氣溫和降水異常，進一步加劇了青藏高原中部的濕地面積增長，1990年以來最強的兩次厄爾尼諾事件對應(yīng)著高原中部濕地面積最劇烈的兩次擴張（圖2）。
圖2 青藏高原地區(qū)濕地面積的年際變化與厄爾尼諾指數(shù)（Oceanic Ni?o Index, ONI）的變化。ONI的紅色和藍色區(qū)域分別代表厄爾尼諾和拉尼娜的不同級別。
本研究定量評估了1990-2019年青藏高原地區(qū)濕地的動態(tài)變化，為全球變暖與厄爾尼諾對青藏高原地區(qū)的濕地面積變化影響提供了證據(jù)。研究成果以“Rapid expansion of wetlands on the Central Tibetan Plateau by global warming and El Ni?o”為題發(fā)表在Science Bulletin。北京師范大學地理科學學部在讀博士生李洋、侯正陽為第一作者，張立強教授為通訊作者，合作作者包括北京師范大學宋長青教授，北京大學樸世龍院士、林金泰教授、彭書時教授，福建師范大學方克艷教授，北京師范大學楊靜教授、渠瀛副教授，中國地質(zhì)大學王躍賓副教授，桂林理工大學李景文教授以及北京師范大學地理科學學部研究生李柔靜、姚昕。該工作受第二次青藏高原綜合科學考察研究（2019QZKK0608、2019QZKK0604）資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.scib.2023.02.021