随着全球气候问题的日益严峻，科学界不断深入研究地球碳循环的细节，力图揭示碳在大气、陆地和水体间流动的真实情况。最新研究显示，全球河流向大气释放的二氧化碳（CO2）中，有超过一半竟然来自古老的碳储库——那些存在数千年甚至更久的有机物质和地质碳源，而非传统认为的当代生物源碳。这一重大发现为我们理解碳循环带来了革命性的视角，同时也对现有气候模型和碳预算产生了深远影响。 长期以来，科学界普遍认为河流排放的CO2主要是源于生物圈的快速循环过程，即近期生物生产的碳，主要包括植物的光合作用和土壤有机物分解释放的碳。根据这一前提，河流排放被视为生态系统呼吸作用的一部分，是一个相对封闭且动态平衡的系统，与碳排放和吸收的全球净变化关联较小。然而，2025年发表的一项全球性研究却用放射性碳测年技术和大规模采样验证了这一观点的局限性，证明约59%（±17%）的河流CO2排放源自包括千年级有机碳和数万年级的岩石风化释放的碳，即古老碳。
这种古老碳的释放主要通过河流流域的水文过程实现。雨水和地表径流在流经含有古老有机质沉积物和岩石层的区域时，会溶解陆地碳库中的二氧化碳和其他碳化合物，这些碳随着水体移动最终被释放到大气中。不同流域的地质特征、生物群落类型以及土壤结构直接影响古老碳的释放规模和速度。换言之，河流不仅是现代生物碳的传输通道，更像是连接地质碳储和大气碳池的重要桥梁。 这项研究的核心意义在于揭示了地球碳循环中一个此前未被充分认识的“大型漏斗”。古老碳的持续释放意味着陆地上储存的数千年碳存量正以比预期更快的速度返回大气，这不仅增加了大气CO2的自然背景水平，也间接影响了我们对人类活动碳排放贡献的评估。
传统碳预算和气候模型普遍假设河流系统中的碳排放与近期的生态系统产出高度相关，而忽略了来自古碳储的这部分源头。此次研究挑战了这些假设，提示科学界需要重新调整碳循环模型的参数和结构以准确反映这一复杂过程。 更为重要的是，古老碳的释放是自然过程和人类活动交织的结果。气候变暖、土地利用变化以及水文环境的变化都可能加剧土壤和沉积物中古碳的分解与释放。虽然目前尚不清楚这种释放量的增加是由于自然变异还是人为干预，但无疑人类活动对河流流域生态系统的影响将改变这一过程的规律。随着全球气温逐步上升，冰川消退和湿地干涸等环境变化可能释放更多沉积碳，加速这些古老碳向大气的流动，形成一种潜在的积极反馈机制。
这一新发现将迫使政策制定者、科研人员以及公众重新审视减缓气候变化的策略。河流系统中的古碳释放意味着自然生态系统中的碳汇作用可能比先前估计的更为脆弱。基于此前碳预算的减排目标可能需要调整，以应对这一额外的碳源。此外，强调人类活动对古碳释放的影响，也呼唤更加关注土地和水资源的可持续管理，减少对古碳储库的扰动。 尽管这项研究对碳循环的认识提出了新的挑战，但科学界普遍认为，它并未削弱人为碳排放导致大气CO2浓度上升的基本结论，而是增添了对自然碳库作用的复杂理解。放射性碳同位素数据帮助区分了不同来源的碳，有助于构建更为精细和动态的碳模型，促进科学界在气候预测和相关政策制定上的精准性。
从技术角度看，这项研究采用了包括河流溶解无机碳和溶解有机碳的放射性碳（包括C14）分析，揭示了碳源年龄的分布。此外，研究还涵盖了甲烷（CH4）排放，作为另一重要温室气体，其古碳释放的比例同样具有重要意义。水文周期中碳形态的动态变化表明，河流不仅排放CO2，还可能释放甲烷，进一步影响全球气候系统。 综上所述，河流作为碳排放的天然“漏斗”，其排放中大部分来自古老碳储库的事实，是碳循环研究中的一大突破。它提示我们，气候系统的自然反馈机制远比预想的复杂，地质过程、水文过程与生态过程的相互作用影响了大气中温室气体的浓度变化。深入理解这些交互作用，对于预测未来气候变化趋势、完善全球碳预算以及制定更科学合理的环境政策具有不可替代的价值。
未来的研究将进一步探讨河流水文学、沉积地质学和生物地球化学过程如何共同影响碳释放，以及人类活动如何干预这一复杂系统，为人类可持续发展和气候变化应对提供更坚实的科学依据。
