记者张潇实习生邹敏勾达书

大气CO2含量在最近150年内,从~300 ppm增加到~400
ppm。这些增加的大气CO2是否为全球变暖的元凶,还存在着诸多争论。过去海-陆-气之间的碳收支是认识大气CO2在气候变化中所起作用的一把钥匙。约7万年前,即深海氧同位素阶段4和5的过渡期,是地球气候进入冰期的一个重要转折。在约一万年的过渡期间,海平面下降了60多米,大气CO2降低了约30
ppm,相当于有~60 Gt(1Gt =
1*109吨)从大气中丢失了。那么,该过渡期大气中的碳到底去了哪里,至今仍旧是一个谜。

大气CO2含量在最近150年内,从~300 ppm增加到~400
ppm。这些增加的大气CO2是否为全球变暖的元凶,还存在着诸多争论。过去海-陆-气之间的碳收支是认识大气CO2在气候变化中所起作用的一把钥匙。约7万年前,即深海氧同位素阶段4和5的过渡期,是地球气候进入冰期的一个重要转折期。在约一万年的过渡期间,海平面下降了60多米,大气CO2降低了约30
ppm,相当于有~60 Gt(1Gt =
1*109吨)从大气中丢失了。那么,该过渡期大气中的碳到底去了哪里,至今仍旧是一个谜。

肉眼下细沙子般大小的颗粒,居然是一种叫作有孔虫的海洋动物;显微镜下,有着规律的美丽色彩和花纹。5月12日,在西安雁翔路的中科院地球环境研究所样本观察室内,记者看到了神奇的有孔虫化石样本。

由澳大利亚国立大学于际民博士领导的、包括地球环境研究所金章东研究员、蔡演军研究员和张飞博士在内的国际研究团队,通过对多个钻孔中底栖有孔虫B/Ca比值重建的深层海水碳酸根离子含量的变化,定量估算了MIS
4-5过渡期大西洋深部碳的储量。

由澳大利亚国立大学于际民领导的、包括中国科学院地球环境研究所研究员金章东、蔡演军和博士张飞在内的国际研究团队,通过多个钻孔中底栖有孔虫B/Ca比值重建的深层海水碳酸根离子含量的变化,定量估算了MIS
4-5过渡期大西洋深部碳的储量。

“你知道吗?这样的小生物忠实地记录着海水里的碳含量变化,就是通过研究有孔虫化石,我们发现了七万年前大气中那些消失的二氧化碳究竟去了哪里。”西安中科院地环所金章东研究员介绍说。

结果表明,在MIS 4-5过渡期,深层海水[CO32-]降低了~25
mol/kg,表明在一万年时间内大西洋深部海水形成了一个巨大的碳库,其碳储量增加了至少~50
Gt,其量级与同期大气丢失的~60
Gt碳基本相当。结合模拟结果,该研究进一步发现这些增加的碳与大西洋经向反转环流变浅作用密切相关。该研究对于我们理解冰期-间冰期尺度碳循环机制及其对气候变化的影响具有重要意义,也有助于深入认识全球变暖情形下大气和海洋之间复杂的相互作用。

结果表明,在MIS 4-5过渡期,深层海水[CO32-]降低了~25
mol/kg,表明在一万年时间内大西洋深部海水形成了一个巨大的碳库,其碳储量增加了至少~50
Gt,其量级与同期大气丢失的~60
Gt碳基本相当。结合模拟结果,该研究进一步发现这些增加的碳与大西洋经向反转环流变浅作用密切相关。该研究对理解冰期-间冰期尺度碳循环机制及其对气候变化的影响具有重要意义,也有助于深入认识全球变暖情形下大气和海洋之间复杂的相互作用。

地球进入冰期,原来是一些二氧化碳被海洋存起来了

该研究成果于2016年2月8日以Article的形式在线发表在Nature Geoscience上(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)。

该研究成果于2月8日以Article的形式在线发表在Nature Geoscience 上。

在地球的漫长演化历史上,冰期与间冰期交替发生。冰期为地球表面覆盖有大规模冰川的地质时期称为冰川时期;两次冰期之间为一相对温暖时期,为间冰期。大气中的二氧化碳含量与气候息息相关。七万年前,正是由于空气中大量的二氧化碳的消失,使得当时气候转入了冰期。那么多大气中的二氧化碳去了哪里?如何存在?这一直是科学界的一大谜题。

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论文信息: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.

近日,澳大利亚国立大学于际民博士领导,包括金章东研究员、蔡演军研究员和张飞博士在内的国际研究团队发现:在从一个间冰期过渡到地球上最后一次冰期时的一万年间,大西洋深部海水形成了一个巨大的碳库,吸收了大气中的二氧化碳。这一研究成果解释了这个巨大的谜题。

深海氧同位素阶段4和5过渡期海洋-大气碳收支(Yu et al., 2016, Nature
Geoscience)。当气候进入冰期,埋藏在深海的碳降低了海水的pH值,也导致海底碳酸盐是溶解。有孔虫等微壳体的B/Ca比值可用来定量估算深海碳埋藏通量。

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