海洋碳匯

一定周期內海洋儲碳的容量

海洋是地球系統中最大的碳庫,海洋碳庫是大氣的50倍,陸地生態系統的20倍,現在全球大洋每年從大氣吸收CO2約20億噸,佔全球每年CO2排放量的1/3左右,是大氣CO2巨大的匯。

定義


海洋碳匯是指一定時間周期內海洋儲碳的能力或容量。海洋儲碳的形式包括無機的、有機的、顆粒的、溶解的碳等各種形態。海洋中95%的有機碳是溶解有機碳(DOC),而其中95%又是生物不能利用的惰性溶解有機碳(RDOC),目前世界大洋中RDOC的儲碳量大約是6500億噸,儲碳周期約5000年,它 們與大氣CO2的碳量相當,其數量變動影響到全球氣候變化。
海洋中存在著數量巨大的微型生物(Microbes),它們是海洋RDOC的主要生產者---它們可以利用活性溶解有機碳(LDOC)支持自身的代謝,同時產生RDOC。生物來源的RDOC構成了海洋RDOC庫的主體,由於RDOC在海水中的代謝周期很長,所以相當於將大氣中的CO2封存在海裡面。在海水中LDOC的濃度較低,而RDOC的濃度較高,微型生物的這一作用將低濃度的LDOC轉化為高濃度的RDOC就好像將水從低水位抽到了高水位,所以這一機制被形象地成為微型生物碳泵(MicrobialCarbonPump,MCP)。
海洋碳匯
海洋碳匯
中科院院士、廈門大學“長江學者特聘教授”焦念志領銜的研究團隊在研究好氧不產氧光和異養菌(AAPB)的生態分佈時獲得啟發,提出了這一海洋儲碳的新機制,為增加海洋碳匯提供了新思路。

能力


地球上的碳元素主要存在於大氣圈、水圈、岩石圈、生物圈中。雖然全球的碳元素主要以碳酸鹽岩石的形式存在於地殼中,但其中的碳元素幾乎處於靜止狀態,較少參與碳循環。所以,海洋是除地質碳庫外最大的碳庫,也是參與大氣碳循環最活躍的部分之一,海洋的固碳能力約為4000萬億噸,年新增儲存能力約5億噸~6億噸,碳元素在海洋中主要以顆粒有機碳、溶解有機碳和溶解無機碳三種主要形態存在。