所有河流DIC和CO2测量值的平均F14C分别为0.914±0.184（±1σ）和0.961±0.074 ，相当于722±1,264和320±483 14c年的放射性碳年龄 。CH4的平均F14C为0.879±0.167（1,036±1,364 14c年） ，但是由于我们发现可用的14CH4观测值数量更高，因此我们将分析集中在DIC和CO2测量上（扩展数据表1） 。在过去的70年中 ，大气14CO2含量在核武器测试驱动（自1955年CE以来的F14C值提高到1.0以上） ，化石燃料排放稀释（降低F14C值）以及对流层生产的自然14C产生速率（图1C）。因此，如果自1955年以来通过光合作用形成的有机物降解的有机物降解是产生这些温室气体 ，则预期具有F14C值> 1.0的河CO2和CH4 。
大多数F14C观测值小于1.0（DIC ，CO2和CH4的62–74％；图1B和补充图5），表明1955年以上的碳正在导致河流排放 。其余26-38％的F14C观测值大于1.0，可以通过衰老碳源的投入来解释。为了进一步探索与大气14CO2变异性无关的河流系统最年轻的碳源 ，我们计算了F14CATM ，这代表了在样品收集年份中标准化至大气14CO2后的每个观察值的现代分数3 。该数据库揭示了430（36％）F14CATM值大于1.0（扩展数据图1） 。在许多陆地生态系统中，碳的停留时间非常短 ，在不到20年的时间内（参考文献36,37）。最高的河流F14CATM值表明生态系统呼吸的有效途径是对某些流和河流的呼吸。否则 ，F14CATM值表明从1991年到2023年的趋势下降（R2 = 0.04，p 0.001；扩展数据图1） 。
低（旧的）F14CATM值在各种尺寸的集水区中普遍存在（图2A和扩展数据图2） 。我们期望较大的集水区会受到动员旧碳的特定过程的影响（例如 ，局部侵蚀或地下水输入） ，因此更有可能在较小的集水集中找到较旧的碳。相比之下，我们发现随着集水区变大（扩展数据2） ，F14CATM值较低（较旧） ，这表明旧碳对较深的水文流动路径或暴露的旧碳储存的旧碳对CO2的贡献发生在大型范围内 。
F14CATM的一个重要空间预测因子是岩性学（图2B），在包括碳酸盐在内的沉积岩石学上的流域具有较低的平均F14CATM（0.848±0.159 ，中位数 ，中位数= 0.873，DIC，CO2和CH4）（diC ，CO2和CH4）（与燃料相比 ，相比0.903±0.156，Median = 0.156 ，Median = 0.156 ，= 0.156，= 0.156 ，;p = 4.5×10-5）和变质（0.957±0.092 ，中值= 0.983； p = 3.9×10-15） 。沉积岩性中碳酸盐矿物质和岩石有机碳的风化为风化过程中的河流贡献了石油碳（F14C≈0）38,39（补充信息第2节）；岩石风化和氧化产生的质贡献不太可能在火成岩或变质岩性中。因此，需要其他14C的碳贡献来解释所有岩性中F14CATM值小于1.0的流行率 。
生物群体之间的河流F14CATM值的可变性具有统计学意义（图2C） ，但基于生物群落之间的差异 ，没有明显的趋势 。最低的F14CATM值（最古老）是从山地草原和热带草原和灌木丛生物群落中收集的。在高海拔地区，气候和地貌条件可以促进侵蚀（例如 ，陡峭的通道斜坡 ，滑坡），这可能会增加潜在的沉积岩性的岩化输入，从而降低F14CATM值 。在其他更具生产性的温带和热带生物群体中 ，可以从最近固定的有机碳和较老的土壤碳池27（例如Peat19,40）提供衰老的年龄到千禧一代的碳输入 ，尤其是在土壤受到排水量或农业31或农业影响的情况下 。15。
为了进一步探索DIC F14CATM河的潜在驱动因素，我们应用了一个随机森林模型来确定哪些参数可以解释数据库中的F14CATM DIC动力学 。对于大型集水区（面积> 10 km2） ，最重要的参数（以重要性的降序）为：平均年度降水量 ，平均升高，平均年度空气温度 ，喀尔斯特百分比覆盖率和集水区的森林百分比覆盖率（扩展数据图3） 。对于小流域（≤10km2） ，它们略有不同：平均海拔，土壤有机碳含量 ，土壤砂含量和河流范围的年平均空气温度（在1 km2半径内；扩展数据图4）。平均海拔（大小流域）和喀斯特区域（仅大型集水区）与F14CATM有负相关关系 ，表明具有较高高度和碳酸盐岩性的流域释放了更多14C耗尽（较旧的）DIC。平均年度降水（大流域）和温度（大小流域）通常与F14CATM呈正相关，尽管在大型流域中存在上限：超过2,000 mm的降雨和20°C以上 ，F14CATM倾向于降低（扩展数据图3B ，D） 。这表明接受较高的降水和温度较高的流域往往释放较少的14C（年轻）DIC，尽管这种机制的限制表明，更干旱 ，尤其是温暖和湿的区域可能会存储更多的碳和/或释放较旧的碳 。在小流域中 ，从随机森林模型中，土壤有机碳和沙子含量的均方误差值的高（> 15）增加表明 ，小规模控制对河流释放的DIC年龄的重要性 ，影响了有机碳动员和水平流动路径。这些结果以及岩性和生物群落的影响，强调了DIC和CO2河的驱动 ，而不是最近固定碳 ， 从千禧一代和岩性碳源产生的重要贡献 。
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文章不错《全球河流系统从陆地到大气的旧碳》内容很有帮助