北太平洋东海“碳汇”功能受气候变化影响，“吸碳”能力大起大落！北极寒流变福祉

寒流不仅大幅减少了遮蔽我们周围环境的颗粒物，最近的一项研究表明，除了减少颗粒物外，寒流还大大增加了东海对二氧化碳的吸收。

浦项科技大学环境科学与工程系教授李基泽（Kitack Lee）、釜山大学海洋学系教授李通燮（Tongsup Lee）和金素允（So-Yun Kim）等研究小组的研究表明，北极寒冷的大气正在影响东海对二氧化碳的吸收，寒流大大增加了东海对二氧化碳的吸收。

研究小组根据1992年、1999年、2007年和2019年的观测结果，研究了东海表层-深层环流与二氧化碳吸收能力之间的相关性。在最初时期（1992年至1999年），海洋每年吸收2000万吨二氧化碳。在随后的时期（1999年至2007年），这一数量下降到每年不足1000万吨。在最后时期（2007-2019年），二氧化碳吸收量激增至每年3000万吨。

研究小组观察到，东海东海岸的内部环流受到北极寒潮的影响。来自北极的冷空气渗入东海，导致含有二氧化碳的地表水密度变大。当水下降到中层和深层海洋时，这一过程会产生垂直通风。因此，北极冷空气加强下降，加强了内部环流，导致东海二氧化碳吸收增加。

领导这项研究的李基泽教授表示：“海洋是一个巨大的二氧化碳储存库，为缓解大气中的二氧化碳水平提供了安全、可持续的途径。”他进一步表示：“在我们应对未来气候变化并找到适当方法来发挥这一潜力时，预测全球海洋的碳去除能力至关重要。”

在相关发展中，该团队早期的研究揭示了海洋吸收二氧化碳的机制。人类活动产生的二氧化碳约有一半留在大气中，另一半进入海洋和陆地生态系统。海洋的碳含量比大气高出40万倍，具有储存二氧化碳的巨大潜力。

参考文献：So‐Yun Kim, Kitack Lee, Tongsup Lee, Ja‐Myung Kim, In‐Seong Han. Climate‐Driven Fluctuations in Anthropogenic CO2 Uptake by the East Sea in the North Pacific Ocean. Geophysical Research Letters, 2023; 50 (21) DOI: 10.1029/2023GL105819

一、气候变化是如何影响东海吸收二氧化碳的？

气候变化正在以多种方式影响着东海的碳循环，其中最主要的影响包括海水温度、海洋酸化、海水的分层、极端天气事件等。

1. 海水温度

• 影响溶解度： 海水温度升高会导致二氧化碳在水中的溶解度降低，从而减少海洋对二氧化碳的吸收能力。
• 影响生物泵： 高温会影响海洋生物的生理活动，如浮游植物的光合作用和呼吸作用，从而改变海洋碳泵的效率。

2. 海洋酸化

• 碳酸盐离子减少： 海水吸收更多的二氧化碳会增加海水的酸度，导致碳酸盐离子的浓度降低。碳酸盐离子是海洋生物构建碳酸钙骨骼和外壳所必需的，因此海洋酸化会对海洋生态系统产生负面影响。
• 影响钙化生物： 海洋酸化会抑制钙化生物（如珊瑚、贝类）的生长，甚至导致其死亡，从而减少海洋生物对碳的固定。

3. 海水的分层

• 营养盐供应减少： 海水分层加剧会阻碍深层营养盐向表层的输送，限制浮游植物的生长，从而减少海洋对二氧化碳的吸收。
• 影响碳输运： 海水分层也会影响海洋内部的碳输运，改变海洋碳库的分布。

4. 极端天气事件

• 风暴潮： 强烈风暴潮会引起海水混合，将深层富含二氧化碳的海水带到表层，从而增加海洋向大气释放二氧化碳的量。
• 台风： 台风会引起海洋上层水体的强烈混合，影响海洋的碳循环过程。

总结来说，气候变化通过多种途径影响了东海的碳循环，导致其吸收二氧化碳的能力发生波动。

二、这项研究对未来的气候研究有什么意义？

So‐Yun Kim等人的这项研究，通过深入探讨气候变化对东海吸收人为二氧化碳能力的影响，为未来的气候研究提供了以下重要的启示和研究方向。

这项研究强调了不同海域对气候变化的响应存在显着差异。未来需要针对不同海域开展更深入的研究，以全面了解全球海洋碳循环的复杂性。研究表明，气候变化影响海洋碳循环是一个涉及多个物理、生物和化学过程的耦合系统。未来的研究应更加关注这些过程之间的相互作用。

这项研究的结果可以为改进气候模型中海洋生物地球化学过程的参数化方案提供数据支持。通过将模型模拟结果与观测数据进行对比，可以评估模型的可靠性，并进一步完善模型。

海洋碳循环的变化会对气候系统产生反馈作用。这项研究有助于更好地量化海洋碳循环对气候变化的反馈强度。 研究极端天气事件对海洋碳循环的影响，有助于预测未来极端气候事件发生的频率和强度。

总之，这项研究为我们深入理解气候变化对海洋碳循环的影响提供了新的视角，为未来的气候研究指明了方向。

三、思考

气候变化如何影响不同类群海洋生物的生理过程，进而改变海洋碳泵的效率？微生物在海洋碳循环中扮演着重要角色，它们如何响应气候变化？海水中溶解有机碳的降解过程及其对碳埋藏的影响如何变化？

将东海与其他海域（如北极海、南大洋）进行对比，探究不同海域碳循环对气候变化的响应差异及其原因。如何将区域性研究成果融入到全球碳循环模型中，提高模型的预测精度？

这些有趣的问题旨在激发你的思考，助你更深入地理解，希望能为你带来新的启示和帮助~~~

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