冰期海-氣碳收支研究獲進展

　　大氣CO2含量在最近150年內(nèi)，從~300 ppm增加到~400 ppm。這些增加的大氣CO2是否為全球變暖的元兇，還存在著諸多爭論。過去海-陸-氣之間的碳收支是認識大氣CO2在氣候變化中所起作用的一把鑰匙。約7萬年前，即深海氧同位素階段4和5的過渡期（MIS 4-5），是地球氣候進入冰期的一個重要轉(zhuǎn)折期。在約一萬年的過渡期間，海平面下降了60多米，大氣CO2降低了約30 ppm，相當于有~60 Gt（1Gt = 1*109噸）從大氣中丟失了。那么，該過渡期大氣中的碳到底去了哪里，至今仍舊是一個謎。

　　由澳大利亞國立大學于際民領導的、包括中國科學院地球環(huán)境研究所研究員金章東、蔡演軍和博士張飛在內(nèi)的國際研究團隊，通過多個鉆孔中底棲有孔蟲B/Ca比值重建的深層海水碳酸根離子含量（[CO32-]）的變化，定量估算了MIS 4-5過渡期大西洋深部（>~3公里）碳的儲量。

　　結果表明，在MIS 4-5過渡期，深層海水[CO32-]降低了~25 mol/kg，表明在一萬年時間內(nèi)大西洋深部海水形成了一個巨大的碳庫，其碳儲量增加了至少~50 Gt，其量級與同期大氣丟失的~60 Gt碳基本相當。結合模擬結果，該研究進一步發(fā)現(xiàn)這些增加的碳與大西洋經(jīng)向反轉(zhuǎn)環(huán)流變淺作用密切相關。該研究對理解冰期-間冰期尺度碳循環(huán)機制及其對氣候變化的影響具有重要意義，也有助于深入認識全球變暖情形下大氣和海洋之間復雜的相互作用。

　　該研究成果于2月8日以Article的形式在線發(fā)表在Nature Geoscience 上。

    論文信息：Yu J M, Menviel L, Jin Z D, Thornalley D J R, Barker S, Marino G, Rohling E J, Cai Y J, Zhang F, Wang X, Dai Y, Chen P, Broecker W S. Sequestration of carbon in the deep Atlantic during the last glaciation. Nature Geoscience, 2016, doi: 10.1038/ngeo2657.

　　深海氧同位素階段4和5過渡期（MIS 5-4）海洋-大氣碳收支（Yu et al., 2016, Nature Geoscience）。當氣候進入冰期，埋藏在深海的碳降低了海水的pH值，也導致海底碳酸鹽溶解（暗色沉積物）（右側）。有孔蟲等微殼體的B/Ca比值可用來定量估算深海碳埋藏通量。