マルチデケダルの水文データに基づく生物学的炭素ポンプの推定
Wei-Lei Wang1, Weiwei Fu2,3, Frédéric A C Le Moigne4
1State Key Laboratory of Marine Environmental Science, College of Ocean and Earth Sciences, Xiamen University, Xiamen, China. weilei.wang@xmu.edu.cn.
Nature
|December 6, 2023
まとめ
生物学的炭素ポンプ (BCP) は大気中のCO2を深海に転送しますが,推定値は異なります. この研究では観測データと逆モデルを使用して,BCPの強さを推定し,沈む粒子と動物プランクトンによる重要な炭素輸出を発見しました.
科学分野:
- 生地化学海洋学
- 気候科学
- 炭素循環の研究
背景:
- 生物学的炭素ポンプ (BCP) は,深海の大気中のCO2を吸収するのに不可欠です.
- BCPの強さの現在の推定は不一致であり,地球のシステムモデルは大きな不一致を示しています.
- 炭素の輸出経路を理解することは 気候の正確なモデル化に不可欠です
研究 の 目的:
- 観測データを用いて,生物学的炭素ポンプの強さを上から下へと推定する.
- 有機炭素の輸出経路と,その封じ込めへの貢献を定量化する.
- 海洋温暖化がBCPに与える影響を調査する
主な方法:
- 数十年の水文観測を利用した.
- 既知の炭素輸出経路を黙示的に説明するために,逆の生地化学モデルを使用した.
- 封じ込め時間 (τ) による有機炭素輸出の分割
主要な成果:
- 73.4mの合計有機炭素 (TOC) の輸出は,年間15.00 ± 1.12 Pg C と見積もられている.
- 3ヶ月 (11.09 ± 1.02 Pg C年−1) と1年 (8.25 ± 0.30 Pg C年−1) の量化されたグローバル・インテグレーション・オーガニック・カーボン生産率
- 長期捕獲の81% (τ > 1年) は,非誘導的拡散垂直流 (沈下する粒子と移動する動物プランクトン) によって引き起こされる.
結論:
- BCPの効率は温度に敏感であり,有機物質のリサイクルが増加したため,将来の地球温暖化で弱まる可能性があることを示唆しています.
- 粒子の沈みと動物プランクトンの移動が長期にわたって炭素の結合を支配する一方で,混合と流体輸送は地域的に重要なままです.
- 炭素輸出経路の正確な表現は,BCPの気候モデル予測を改善するために不可欠です.
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