揭开海洋的秘密,总碱度和溶解无机碳数十年测量数据
海洋的健康与其化学成分密切相关。总碱度 (TA) 和溶解无机碳 (DIC) 这两个关键参数是了解海洋碳循环及其对全球变化的反应的关键。随着SNAPO – CO2 – v1数据集的出现,科学家们现在拥有了近三十年的宝贵数据,揭示了海洋碳循环和海洋环境长期变化的关键见解。
该项研究包含1993年至2022年海洋总碱度和溶解无机碳测量,数据集涵盖了超过44,400个观测值,前所未有地展示了多个海洋区域的总碱度( AT )和溶解无机碳(CT)的变化。通过汇编来自不同来源的数据,该研究提供了对海洋生物地球化学过程及其对气候变化影响的全面了解,使我们了解海洋在全球碳循环中的作用的一大进步。
SNAPO -CO2-v1数据集包括来自公海、沿海地区和地中海的测量数据。这些测量数据是使用闭孔电位滴定法精心收集的,确保了高准确度和可靠性。这项广泛的数据收集工作主要通过法国研究项目进行,为了解海洋AT和CT的长期趋势和变化提供了见解。
数据集揭示了AT和CT的显著长期趋势,这对于了解海洋的碳动态及其对全球环境变化的反应至关重要。通过分析不同海洋区域的数据,该研究强调了AT和CT的区域差异,有助于建立更准确的海洋碳循环区域模型。该数据集能够得出pH 值和二氧化碳逸度(fCO2),使研究人员能够监测和预测海洋酸化率,这是海洋生态系统的一个关键问题。
SNAPO -CO2-v1数据集是未来研究海洋碳循环、海洋酸化和气候变化的宝贵资源。通过提供坚实的数据基础,该研究使科学家能够开发更准确的模型并评估海洋碳去除策略的有效性。该数据集还鼓励进一步探索生物地球化学循环及其对全球气候系统的影响。
参考文献:Nicolas Metzl, Jonathan Fin, Claire Lo Monaco, Claude Mignon, Samir Alliouane, David Antoine, Guillaume Bourdin, Jacqueline Boutin, Yann Bozec, Pascal Conan, Laurent Coppola, Frédéric Diaz, Eric Douville, Xavier Durrieu de Madron, Jean-Pierre Gattuso, Frédéric Gazeau, Melek Golbol, Bruno Lansard, Dominique Lefèvre, Nathalie Lefèvre, Fabien Lombard, Férial Louanchi, Liliane Merlivat, Léa Olivier, Anne Petrenko, Sébastien Petton, Mireille Pujo-Pay, Christophe Rabouille, Gilles Reverdin, Céline Ridame, Aline Tribollet, Vincenzo Vellucci, Thibaut Wagener, and Cathy Wimart-Rousseau,A synthesis of ocean total alkalinity and dissolved inorganic carbon measurements from 1993 to 2022: the SNAPO-CO2-v1 dataset. doi.org/10.5194/essd-16-89-2024
一、总碱度 (TA) 和溶解无机碳 (DIC) 如何影响海洋健康?
总碱度(TA) 和溶解无机碳(DIC) 在维持海洋健康和影响海洋生态系统方面发挥着至关重要的作用。
总碱度(TA)是指海洋中和酸的能力.它有助于维持稳定的pH值,这对海洋生物至关重要。更高的TA可以通过中和CO₂与海水反应产生的过量氢离子(H⁺)来抵消海洋酸化这有助于保护珊瑚和贝类等海洋生物,因为它们的碳酸钙结构容易受到酸性环境的影响。TA增强了海洋吸收和储存大气中二氧化碳的能力,在缓解气候变化方面发挥着作用。
溶解无机碳(DIC)是海洋碳循环的主要组成部分。它包括CO₂、碳酸氢盐(HCO₃⁻)和碳酸根(CO₃²⁻)离子。海洋植物和藻类利用DIC进行光合作用,产生氧气和有机物.它还参与海洋生物的呼吸过程。DIC水平升高(通常是由于CO₂吸收增加所致)可能导致海洋酸化,影响海洋生物的生长和生存,特别是那些形成碳酸钙壳或骨骼的生物。
TA和DIC之间的平衡对于维持健康的海洋生态系统至关重要。这种平衡的破坏会对海洋生物多样性和生态系统服务产生不利影响。TA和DIC都是海洋碳汇作用不可或缺的部分,影响着全球气候调节。
二、思考
TA 和 DIC 趋势在较长时间尺度上如何在不同海洋盆地和深度之间变化?我们能否识别出任何区域模式或异常?如何将 SNAPO-CO2-v1 数据集与其他海洋数据集(例如温度、盐度、营养物质)整合在一起,以更全面地了解海洋生物地球化学?我们可以使用 SNAPO-CO2-v1 数据集来验证现有的海洋碳循环模型并提高其预测能力吗?
人类活动(例如化石燃料排放、森林砍伐)对观察到的 TA 和 DIC 变化的相对贡献是什么?上升流、混合和生物生产力等自然过程如何影响 TA 和 DIC 的区域和全球模式?TA和DIC的变化如何反馈给气候和海洋生态系统?例如,这些变化如何影响海洋钙化和海洋酸化?
TA和DIC的变化将如何影响不同海洋生态系统(例如珊瑚礁、极地地区)对海洋酸化的脆弱性?我们能否通过操纵TA和DIC来增强海洋封存碳的能力?此类干预措施的潜在风险和益处是什么?
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