模拟“微型生物碳泵”对南海储碳的贡献

作     者：卢文芳 罗亚威 严晓海 江毓武 

作者机构：厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室厦门361102 Center for Remote SensingCollege of EarthOcean and EnvironmentUniversity of DelawareNewark 19716USA 厦门大学/特拉华大学近海海洋研究与管理联合研究所厦门361102 福州大学空间信息工程研究中心福州350116 

出 版 物：《中国科学：地球科学》 (Scientia Sinica(Terrae))

年 卷 期：2018年第48卷第11期

页      面：1456-1465页

核心收录：

学科分类：070702[理学-海洋化学] 07[理学] 0707[理学-海洋科学] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划项目(编号:2013CB955704) 国家海洋局全球变化与海气相互作用专项项目(编号:GASI-03-01-02-05、GASI-IPOVAI-01-04) 国家自然科学基金项目(批准号:41630963、41476007和41476005)资助 

主　　题：南中国海 微生物碳泵 全球变化 数值模型 

摘      要：海洋中最重要的两种生物储碳机制,包括生物泵和微型生物碳泵,其中后者在中国海中的定量估算和模拟的相关研究还未见报道.文章以南海为研究区域,构建了一个包含MCP过程的物理-生态系统耦合海洋模型.模型结果显示,南海整体平均的MCP储碳率为1.55mg C m^(-2)d^(-1);如果取1000m深的颗粒物输出通量作为BP的估计,模型估算的MCP:BP比例约为1:6.08.在此基础上,用该模型预测未来南海海表增温2个典型场景下南海生态系统,特别是MCP和BP储碳过程的响应.模拟结果表明,增强的海表层化会造成输入表层的营养盐减少,进而导致硅藻生物量和生产力的降低,最终抑制BP的储碳率.然而,在这些场景下,由于超微型浮游生物的生产力增加,反而有利于细菌活动,部分补偿生产力的降低,造成MCP对于全球变暖的响应具有非线性的特征.总体而言, MCP:BP比例在两个场景下都有所增加,特别是在4℃增暖的场景下增加至1:5.95,表明在全球变暖的大背景下,未来海洋中MCP碳储的重要性将更加突出.