黄东海的碳源汇:大气交换、水体溶存与沉积物埋藏

作     者：宋金明 曲宝晓 李学刚 袁华茂 李宁 段丽琴 

作者机构：中国科学院海洋生态与环境科学重点实验室中国科学院海洋研究所青岛266071 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室青岛266237 中国科学院大学北京100049 

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：1444-1455页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 08[工学] 0706[理学-大气科学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

基　　金：中国科学院创新先导专项项目(编号:XDA11020102) 青岛海洋科学与技术国家实验室"鳌山人才"计划项目(编号:2015ASTP-OS13) 山东省-国家自然科学基金委联合基金项目(编号:U1606404)资助 

主　　题：碳源汇 海气界面通量 水体溶存 沉积物埋藏 控制过程 黄东海 

摘      要：黄海和东海作为中国最为重要的陆架边缘海,其碳源汇的性质与变化对近海生态系统及区域气候演变具有重要影响.文章从海气界面CO_2交换、水体溶解/颗粒碳溶存及沉积物碳埋藏等3个方面归纳总结了黄东海碳源汇特征与控制过程,以期为进一步研究陆架边缘海碳源汇过程及效应提供帮助.(1)黄海和东海具有迥异的海气CO_2交换特性.黄海的海气CO_2交换在源汇性质及通量强度上存在较大不确定性,黄海的124°E以西的海域在冬、春季表现为大气CO_2的汇,在夏、秋季表现为源,而大量的研究结果显示在全年尺度上黄海是大气CO_2的源.表层海水温度与浮游生物活动控制着黄海CO_2源汇的变化,两者分别主导了黄海外部海域与近岸海域的海气CO_2交换通量.东海全年则表现为大气CO_2的碳汇,年均通量约为(-4.2±3.2)mmol m^(-2)d^(-1),共可吸收碳约13.7×10~6t,其中冬、春、夏季吸收大气CO_2,秋季释放CO_2.东海不同季节海气界面CO_2通量的年际变化的影响因素复杂多变.(2)黄海和东海水体中分别储有425×10~6t、1364×10~6t的DIC和28.2×10~6t、54.1×10~6t的DOC,从南黄海近年DOC浓度有减小趋势看,其水体溶存实际碳汇量在减小.黄东海POC的总量约10.6×10~6t,与海气界面CO_2交换通量基本处于同一量级.黄海浮游生物年固碳量约为60.42×10~6t,东海为153.41×10~6t,其中近海大型经济藻类的年固碳量约为0.36×10~6～0.45×10~6t,生物固碳是具有多重价值的蓝碳增汇举措.(3)黄海陆架沉积物中有机碳的埋藏通量每年约为4.75×10~6t,其中海源有机碳的埋藏量为3.03×10~6t,占黄海浮游生物固碳量的5.0%,而东海陆架沉积物中有机碳的埋藏通量为每年7.4×10~6t,其中海源有机碳的埋藏量为5.5×10~6t,占东海浮游生物固碳量的5.4%.黄东海具有高于全球海洋平均水平的沉积物埋藏通量,对黄东海最终的蓝碳增汇作用巨大.