南北极海区碳循环与全球变化研究

摘要

南北极是全球变化研究领域中十分重要的地区,也是世界大洋对全球变化反馈的一个重要窗口.文章论述了南北极海区碳循环研究的国内外研究动态,阐述了目前南大洋及北冰洋的生产力水平及碳收支平衡状态,讨论需要进一步研究的一些存在问题以及将来的发展方向.目前的研究表明,北极的生产力比历史上所认为的要高,在全球变化的作用下,其将成为越来越重要的碳汇区;南大洋主控着人为源CO2的海气交换通量,而生产力所受到的限制也影响着其吸收CO2的潜力.目前制约着对两极碳循环进一步认识所缺乏的资料包括:极区碳汇的时空变异、南大洋的Fe限制及Fe假说、紫外增强对极区碳循环可能产生的影响等.今后研究的重点将集中在全球变化对两极碳循环的影响及其反馈,碳循环的机制及其动力学过程,以及通过碳循环人为干预全球变化的可行性.近年来,中国也十分重视极区碳循环的研究,取得了许多积极的成果.我们的研究结果表明,在80°E～80°W之间,南大洋基本上是大气CO2的汇,其中在45°W～30°W及10°W～10°E之间,是CO2的强汇区.北冰洋的一些海区也表现为很强的碳汇区.计算得出,楚科奇海及其附近海区7月到9月CO2吸收通量为0.13 g/(m2*d)(碳).南大洋夏季CO2吸收通量为0.1 g/(m2*d)(碳).