快速变化中北冰洋CO2汇研究进展     

《极地研究》2021,33(1)

作为高纬度吸收CO_2重要海区之一,北极气候和生态环境正发生快速变化,这些变化使得北冰洋CO_2的源汇格局及相关过程发生相应改变,并带来巨大的不确定性。表层海水CO_2分压(pCO_2)是评估CO_2源汇的重要参考指标,其调控因子较为复杂,特别是对于环境具有区域性显著差异的北冰洋。综合目前国内外对北冰洋碳汇的研究进展,阐述了北冰洋pCO_2和CO_2源汇的空间分布特征、重要影响因素及其在北极快速变化过程中的关键作用,同时提出预测未来变化的不确定性。由于北极快速变化,北冰洋的海洋生物地球化学碳循环过程及机制变得更为复杂,进而影响碳汇能力及CO_2源汇分布格局。根据目前的研究结果,最近20年间,随着海冰的快速退缩,北冰洋已经逐渐增强为重要的CO_2汇,最新的评估数值可高达180TgC·a~(–1)(1Tg=1012g),其中楚科奇海陆架CO_2汇几乎占到整体的1/3。未来的快速变化中,预测北冰洋碳汇将继续增强,但受限于营养盐的补给、升温以及海水酸化效应,其增长潜力低于预期。  相似文献   

深部碳循环的锌同位素示踪研究进展          下载免费PDF全文

王照雪  刘盛遨  李孟伦  李曙光 《地球科学》2020,45(6):1967-1976

深部碳循环和地球表层的碳循环一起构成了全球的碳循环.因为地球超过90%的碳都位于深部,深部碳循环研究对于理解地球长期的气候变化具有重要的科学意义.深部碳循环研究涉及多个科学问题,其中最重要的科学问题之一是如何准确识别地幔中的碳是再循环的地表碳.锌作为亲石元素,广泛存在于岩浆岩、地幔和碳酸盐岩中.地幔和地表沉积碳酸盐岩之间锌同位素组成存在显著的差异,而板块俯冲脱水、地幔部分熔融和岩浆结晶分异等过程导致的锌同位素分馏较为有限,因此锌同位素具有示踪深部碳循环的潜力.系统阐述了锌同位素示踪深部碳循环的原理,回顾了目前应用锌同位素示踪深部碳循环取得的阶段性成果,并指出锌、镁同位素联合示踪有望成为未来深部碳循环研究的主流.   相似文献   

从第三极到北极： 多年冻土碳循环研究进展     

张凤  母梅  范成彦  贾麟  牟翠翠  赵倩  李丽丽  彭小清  张廷军 《冰川冻土》2020,42(1):170-181

多年冻土区储存着大量的土壤有机碳, 其碳库变化及生态系统碳反馈机制是当前全球气候变化研究中备受关注的热点问题。为了增强对多年冻土碳循环的认识, 通过综合第三极和北极地区多年冻土碳循环研究, 概述了土壤有机碳库大小、 脆弱性及生态系统碳交换过程, 分析了涉及大气、 海洋和陆地综合影响的多年冻土区生态系统碳循环。研究表明： 第三极和北极多年冻土区碳储量不确定性较大, 影响和控制有机碳分解和生态系统碳交换的生物地球化学过程仍需进一步研究, 进而改进生态系统碳循环相关的模拟研究。在全球气候变化背景下, 研究多年冻土碳库变化及其对气候变化的响应, 是预估未来气候变化的关键环节。  相似文献   

黄、东海秋季群落净生产力的分布特征及其影响因素     

韩宗奕  秦川  郑文静  张桂玲  简慧敏 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2023,(12):85-94

群落净生产力(Net Community Production, NCP)代表了总初级生产力与群落呼吸的差值,是衡量生物活动对上层海洋碳循环影响的重要指标。O₂/Ar比值消除了物理过程对海水中溶解氧(O₂)饱和度的影响,因此基于生物氧饱和度(ΔO₂/Ar)可以估算海洋混合层群落净生产力。本研究于2015年10月,首次利用膜进样质谱法走航获取了黄东海表层海水中高分辨率O₂/Ar数据,并估算了其NCP,探讨了其分布特征及影响因素。本航次观测到的Δ(O₂/Ar)范围为-30.21%～44.38%,平均值为(0.32±8.29)%,低值主要出现在长江口北侧,而长江口(11.75±13.75)%和浙闽沿岸(5.42±5.21)%的Δ(O₂/Ar)明显高于南黄海(-2.62±5.96)%和东海陆架区(-0.79±5.02)%。南黄海和东海陆架区平均NCP为(-9.24±23.15)和(-4.04±18.68) mmol·m^-2·d^-1<...  相似文献   

陆表卫星遥感GLASS产品集的研发新进展     

梁顺林  陈晓娜  陈琰  程洁  贾坤  江波  李冰  刘强  马晗  宋柳霖  唐伯惠  徐蒋磊  姚云军  袁文平  张晓通  张玉珍  赵祥  周纪 《遥感学报》2023,(4):831-856

GLASS (Global LAnd Surface Satellite)产品集是在中国国家高新技术研究和发展项目“十一五”和“十二五”863计划及“十三五”国家重点研发计划的支持下,经十余年努力研发而生成的多种陆表特征参数的高级卫星数据产品。与国际上同类产品相比较,它们具有一系列的独特特性,正得到国内外1000多家单位研究人员的使用,总下载量超过1.7 PB。本文概述了GLASS产品集算法的发展,产品特征,精度验证,以及这些产品的一些初步应用示例。同时还介绍了30 m分辨率的Hi-GLASS产品集,以及将来继续完善和发展GLASS产品的一些考虑。  相似文献   

海洋雾状层的成因及其对海洋碳循环过程的影响   总被引：2，自引：0，他引：2  

吴自军  彭晓彤  王虎  覃超梅 《海洋科学进展》2004,22(3):364-369

海洋雾状层既是陆源物质进入海底的输送通道,又是海洋水体中沉降颗粒及底部再悬浮颗粒物的停留场所。雾状层物质来源主要有陆源、生源以及海底表层沉积物的再悬浮,不同海区、不同层位的雾状层的物质来源有所差异;雾状层的成因具有复杂性,既有物理作用,又有生物及化学作用,大量研究表明,海底洋流、内波(潮)等物理作用是雾状层形成的主要控制因素。雾状层中碳的存在形态主要有颗粒有机碳(POC)、溶解有机碳(DOC)、胶体有机碳(COC)以及无机碳,雾状层与其上下海水之间、雾状层与海底表层沉积物之间不同形态碳在生物-化学-物理动力系统作用下不断发生物质交换与迁移,对海洋碳循环生物地球化学过程起重要的控制作用,是整个海洋碳循环的一个不可忽视的环节。  相似文献   

岩溶碳循环及碳汇效应研究与展望          下载免费PDF全文

章程  肖琼  孙平安  高旭波  郭永丽  苗迎  汪进良 《地质科技通报》2022,41(5):190-198

碳酸盐岩风化是全球碳循环的重要组成部分, 具有大气与土壤CO₂汇效应, 受生态系统因子驱动与全球变化影响, 岩溶地区碳汇具有地表和地下双碳汇特征。简要介绍岩溶碳循环与全球变化关系, 论述岩溶碳汇的相关科学问题和主要进展, 分析岩溶增汇潜力与土地利用变化, 进一步提出基于岩溶关键带理念的碳酸盐岩风化过程概念模型。碳酸盐岩风化产生的碳汇可能是全球碳循环"遗漏碳汇"的贡献者, 同时具有缓解土壤CO₂向大气释放的作用, 进而成为全球碳循环模型中"土地利用变化项"(E_LUC)的重要调节者(减源效应)。碳酸盐岩风化过程能快速响应短时间尺度变化环境因子, 是岩溶关键带中连接生物、水文与地球化学过程的核心驱动机制。岩溶碳循环可理解为是土壤-生态系统碳循环的延伸或横向组成部分, 共同组成岩溶地区完整的陆地浅表层碳循环系统。碳酸盐岩风化对大气CO₂浓度上升的负反馈效应, 石漠化治理与生态修复工程的持续推进, 蕴藏着巨大的岩溶固碳增汇潜力。应加强土壤CO₂季节及其区域变化监测与研究, 构建基于土壤CO₂与流域水化学指标相关性的反向模型, 为估算区域碳汇本底、评估年际碳汇增量与潜力提供更加清晰且有效的岩溶增汇方案与途径。   相似文献   

浮游有孔虫壳体重量的古海洋学应用     

秦秉斌  熊志方  李铁刚 《海洋地质与第四纪地质》2023,(4):1-9

海洋沉积物中浮游有孔虫壳体重量同时受到上层海洋钙化过程和深海碳酸钙溶解作用的影响，是一种潜在的古海洋代用指标。基于全球大洋表层沉积物的指标现代过程校准，发现当深海碳酸根离子饱和度<20μmol·kg^-1，溶解作用开始显著影响浮游有孔虫壳体重量。易溶种的壳体重量对碳酸根离子饱和度的响应更加敏感，可以作为可靠的深海碳酸根离子饱和度代用指标。当深海碳酸根离子饱和度>20μmol·kg^-1，浮游有孔虫壳体重量可反映其钙化程度。基于该指标的古海洋学研究揭示了冰期旋回中浮游有孔虫钙化过程主要响应海水碳酸盐系统和温度变化；上新世以来太平洋深海碳酸根离子饱和度演化主要受控于海平面、南大洋冰盖/海冰和全球温盐环流变化。浮游有孔虫壳体重量指标为探索海洋碳循环演化提供了有力工具。  相似文献   

中国西南喀斯特地区水库溶解态与颗粒态碳研究进展          下载免费PDF全文

易沅壁  王万发  王宝利  汪福顺  李思亮 《地质科技通报》2022,41(5):341-346

为了阐明喀斯特水库对河流水体碳循环造成的影响, 总结了近年来喀斯特流域筑坝作用对不同形态碳迁移转化和环境影响的研究进展。通过光谱学、稳定及放射性同位素等手段等对喀斯特地区河流-水库系统中的溶解无机碳(DIC)、溶解有机碳(DOC)、颗粒无机碳(PIC)和颗粒有机碳(POC)迁移转化及其控制机制的研究, 发现喀斯特水库碳循环展现出明显的季节性分布特征以及梯级水库群可能会进一步放大单个水库的生态效应, 这一结果不仅极大地促进了人们对水库碳循环的认识, 还有利于探索河流碳循环中"遗失"的碳汇以及更加准确的评估岩溶水库在全球河流碳循环中扮演的角色。喀斯特水库相比非喀斯特水库对人为活动加剧的影响可能具有更强的响应强度, 这也意味着喀斯特水库在全球变暖的趋势中发挥的作用需要得到更准确的评估, 而在未来的研究中, 通过不同分析手段从微观到宏观系统性的总结不同形态碳迁移转化特点将更准确的回答该问题。   相似文献   

西北太平洋深海有机碳埋藏演化及其气候环境意义     

方皓  张钰莹  胡利民  杜佳宗  季钰涵  石学法 《矿物岩石地球化学通报》2023,(4):728-740

西北太平洋发育差异显著的亚极涡和亚热涡海洋环流体系，具有不同的沉积源汇过程，可能影响海盆尺度有机碳的埋藏演化。本文通过系统整理亚极涡和亚热涡内深海沉积记录资料，建立了30 ka以来西北太平洋不同纬度深海有机碳(TOC)的埋藏演化记录，并探讨其控制因素。结果表明，受生产力、水体氧化还原条件和矿物保护等因素的影响，TOC埋藏通量(Mass Accumulation Rate, MAR_TOC)呈北高南低分布态势。末次冰消期亚极涡区MAR_TOC高值可能与水体层化减弱、垂向混合增强而导致的生产力较高有关，而末次冰期亚热涡区MAR_TOC高值则可能与风尘输入增强和底层水体相对还原有关，更利于有机碳的沉积和保存。此外，有机碳在深海的沉积埋藏过程和机制与矿物作用等密切相关，例如矿物压舱作用或更有利于亚极地高纬度深海有机碳的沉积埋藏。本研究有助于系统认识不同纬度深海有机碳埋藏保存的控制机制及其气候环境意义。  相似文献