北冰洋海洋酸化和碳循环的研究进展

海洋响应大气CO_2升高,引起海水pH和碳酸钙饱和度下降,这一过程称为海洋酸化.海洋酸化可能会对海洋生物和生态系统造成严重危害.在过去的20年中,全球气候变化引起北冰洋发生一系列快速变化,包括:海表温度上升、海冰快速后退、太平洋入流水增多、北冰洋和大气环流异常、淡水储量增加、初级生产力变异等.全球气候变化所诱发的北极快速变化预计将放大北冰洋海洋酸化,通过CO_2吸收和碳输送,北冰洋在响应气候变化较其他大洋更快速和显著.本文以北冰洋近岸碳吸收和碳封存研究,海盆区域表层海水p CO_2变异机理研究,20年来西北冰洋的酸化水体扩张现象为主线,综述了北冰洋快速融冰背景下的区域碳循环研究进展,并分析了其酸化水体增长与过去20年的环境和气候变化之间的联系.     

南大洋碳循环研究进展

本文介绍了南大洋碳循环的国内外研究动态及最新研究进展,包括南大洋的初级生产力水平,DOC、POC贮库,有机碳的输出通量及其深海沉积通量,讨论了限制南大洋初级生产力的最新研究进展。南大洋初级生产力总体水平较低,但在陆架区、海冰边缘区（MIZ）以及极锋等特殊的水文区域有较高的生物生产力。南极的生产力限制主要认为是Fe限制,但在[Si(OH)4]的浓度梯度（极锋附近的[Si(OH)4]剧烈变化带,其浓度以0.25-0.56uM/km速度向南发展）以北的南大洋（[Si(OH)4]浓度为1-15uM),形成Si限制。对极锋区浮游植物水华的观测表明,极锋区的浮游植物是受一系列过程的调节,包括：光、捕食、硅酸盐和Fe,这样,只包含一种机制的模式将是不充分的。南大洋POC、DOC贮库在春夏季增长极快,但夏季POC输出通量一直很小,直到秋季才突然增大。南大洋的叶绿素、初级生产速率、POC贮量以及有机碳的输出通量在时间上解耦合,反映了南大洋生态系统的特殊性。另一方面,由于存在许多锋结构及锋面系统,并且有广大的季节海冰区存在,南大洋包含有许多功能各异的亚系统,这些亚系统在碳循环中的作用各不相同,造成了南大洋碳循环的复杂性。今后的研究仍然需要更深入地了解南大洋碳循环的机制,以及南大洋碳循环在全球变化过程中的影响及反馈。