近日，武汉理工大学交通与物流工程学院联合中国科学院生态环境研究中心、北京师范大学等单位在内河船舶碳排放研究方面取得重要进展。相关研究成果以“Global vessel carbon dioxide emission from navigable rivers”为题，发表于国际学术期刊《Nature Climate Change》。论文第一作者为中国科学院生态环境中心陆达伟研究员，通讯作者为武汉理工大学交通与物流工程学院王腾飞副教授、北京师范大学刘少达教授和夏星辉教授。
内河航运作为综合运输体系的重要组成部分，对降低社会物流成本、联通内陆与沿海地区具有重大现实意义，是推动供应链绿色、韧性发展的关键环节。然而，在航运碳排放研究中，内河航运受到的关注长期少于远洋航运，其全球CO₂排放总量及时空分布格局目前仍缺乏系统量化。这一空白既限制了对内河航运扰动区域碳通量的理解，也使其难以被纳入交通领域的脱碳统筹方案。内河船舶数量多、类型复杂、运行工况变化频繁，加之航道蜿蜒曲折、河汊纵横，传统用于远洋航运的线性插值方法常导致船舶轨迹偏移至河道之外，使排放的空间归因出现较大偏差。
针对这一问题，研究团队整合了2019—2022年约200亿条船舶自动识别系统（AIS）记录，结合21.6万艘船舶的技术参数，识别出全球12,289条具有持续AIS信号的通航河流。团队开发了适用于弯曲和分汊河网的轨迹补全方法，将缺失轨迹约束在实际航路范围内，并结合船舶类型、航速、主机功率等信息，研究首次系统量化了全球通航河流船舶CO₂排放通量（空间分辨率达0.01°×0.01°）。在此基础上，研究识别了排放热点，刻画了年度增长与季节波动规律，形成了可定位到河流、航段、船型和时间的内河航运排放分析框架。
研究结果显示，尽管全球通航河流仅占海洋和内河可通航水域总面积的约0.4%，其船舶航行产生的二氧化碳排放却相当于全球船舶排放的24.7%。排放量最高的20条河流贡献了全球内河船舶排放的68.72%，长江、莱茵河、密西西比河和多瑙河等主要航运通道形成了集中排放区域。研究还发现，高排放河流通常也是排放增长较快的河流，表明排放可能随运输需求增长进一步向干线航道和港口群集中。研究进一步阐明了全球内河航运排放热点区域和高排放时段的形成机制，揭示了船舶排放与河流天然CO₂逸散之间的耦合机制。进一步研究表明，考虑船舶影响后，全球通航河流碳排放中心正由热带区域向经济活动更为活跃的北温带转移，凸显人为活动对通航河流碳循环格局的重塑作用。
相关成果可用于识别重点河流、关键航段和主要排放船型，为内河船队更新、绿色航运走廊建设、岸电及替代能源设施布局和减排政策评估提供数据基础，也为研究交通运输活动与河流生态环境之间的关系提供了新的量化思路。
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