陆-海碳收支过程驱动的晚中新世气候-碳循环耦合演变机制

摘要

晚中新世见证了近10 Ma(1 Ma=1百万年)以来全球范围内最显著的大洋碳同位素负偏与全球气候变冷事件,两者的先后发生为研究地球表层系统中碳循环与气候耦合演化机理提供了关键的时间窗口。但是,大洋碳循环事件与全球气候变冷之间的联系却缺乏合理的解释。本研究综述前人对全球变冷和大洋碳位移事件的机制解释,提出了陆-海碳收支变化驱动两者耦合演变的新假说。借助现有模式输出,晚中新世8 Ma至6 Ma期间陆地向海洋的碳通量增加了约2.1万亿吨,主导了大洋海水碳同位素的负偏移,并通过海洋碱度和营养盐的增加促使大气二氧化碳浓度降低约25%,从而可能进一步驱动了全球变冷事件;而高纬海洋的冷却则可能通过影响海洋表面溶解泵效率,调控洋盆尺度海洋储碳模式。