近日，永利集团王宁练、李向应和张世强教授研究团队及其合作者在冰川和冰盖化学风化作用研究方面取得新进展，首次给出了全球冰川和冰盖的化学风化速率，并揭示了冰川风化速率的时空变化规律和影响机制。研究成果于2022年1月20日在线发表在国际顶级期刊Nature Communications上。
在气候变暖背景下，冰川和冰盖加速消融，冰运动速度加快，融水增加。冰川加速运动导致侵蚀作用增强，侵蚀速率升高。以往研究指出，侵蚀作用增强应该也引起了化学风化增强且伴随着风化速率升高，因此冰川和冰盖在化学风化过程中吸收/排放CO2的能力增强。同时，由于消融增加，冰川和冰盖每年向下游输送了大量的生物活性元素（如铁）或有毒有害元素（如汞），当这些元素进入下游以后会直接影响陆地或海洋生态系统，最终可能影响碳循环并反馈于气候系统。然而，上述研究均基于一个科学假设，即冰川和冰盖的化学风化速率相比以前升高了，遗憾的是一直没有定量的证据来证实这个假设。
图1 全球冰川和冰盖的化学风化速率
及其与气温、径流和纬度关系
王宁练、李向应和张世强教授研究团队基于全球77条冰川5465个径流样品的阳离子浓度，评估并量化了当前气候背景下全球10个冰川区、全球冰川及南北极冰盖的阳离子剥蚀率（图1）。研究结果发现，当前冰川的化学风化速率是二十年前的3倍，是冰盖流域的10倍，是整个冰盖的50倍，是非冰川流域的4倍。冰川的化学风化速率与气温、降水和径流呈正相关关系、与纬度反相关，这表明冰川作为碳汇或碳源的能力在未来融水径流峰值出现之前会一直增强，冰川风化的物质产量也会一直增加，冰川对生态系统和碳循环的影响会进一步增大，冰川在区域或全球元素生物地球化学循环中的作用会越来越重要。
王宁练教授
李向应教授
张世强教授
