显示河流、地下水和沿海生态系统碳从陆地到海洋的新估计的示意图。资料来源:权永贤(Eun Young Kwon)

 

每年有6 -9亿吨的碳以颗粒或溶解形式通过河流流入海洋。研究人员很早就知道，这并不代表从陆地到海洋的碳总量。但其余的主要贡献者是沿海生态系统，如富含碳的红树林，以及流入海洋的地下水，众所周知，很难测量。

 

韩国IBS气候物理中心(IBS Center for Climate Physics)项目负责人权恩永(Eun Young Kwon)博士牵头的一项新研究发表在《全球生物地球化学循环》(Global biogeochemistry Cycles)杂志上，该研究对全球碳循环中这种难以捉摸的成分提供了新的估计。这项研究利用了两种稳定碳同位素的存在，12C和13C，后者稍重一些，因为它的原子核中多了一个中子。这两种碳同位素的浓度比(称为13C)提供了一种通过碳循环的不同组成部分追踪碳的方法，包括大气、海洋、河流系统和生物圈。了解了陆地生物圈和沿海植被的典型13C值，我们现在就可以追踪这个数字是如何在海洋中被稀释的。这项研究的主要作者权博士说:“碳同位素值就像一种看不见的染料，告诉我们它来自哪里，以及最初释放了多少。”天富登录网址

 

通过使用13摄氏度的海洋观测数据和对洋流的估计，权博士和她的国际团队能够计算出需要多少碳来自陆地，才能解释海洋数据。计算过程有点复杂，因为碳也可以以沉积物的形式沉积在深海中，或者释放到大气中。此外，化石燃料的燃烧也会改变大气碳的13C，并最终改变海洋碳的13C。天富登录网址

 

在考虑了这些影响之后，作者们感到惊讶的是:他们发现，从陆地到海洋的碳转移的数字要高得多，每年9 -19亿吨(见图)。每年约有3 -13亿吨的非河流碳输入主要发生在印度洋和太平洋沿岸。“这与地下水排放和沿海生态系统，也就是所谓的蓝碳，在全球碳循环中发挥着重要作用的观点是一致的，”权博士说。

 

一个尚未解决的问题是，是哪个海洋过程将溶解的碳从沿海地带带到了开阔的海洋中，在开阔的海洋中，有一部分碳又释放出气体回到大气中。“这个问题将在未来通过我们刚刚在我们的超级计算机Aleph上进行的一系列新的地球系统模型模拟来解决，”该研究的合著者、IBS气候物理中心主任阿克塞尔·蒂默曼(Axel Timmermann)说。