Континентальный шельф как насос углерода: роль прибрежных вод в поглощении CO2 и переносе углерода в океан. Важный механизм в глобальном цикле углерода.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Транспорт углерода из прибрежных вод
Transport of carbon from shallow waters
В океанической биогеохимии предложено, что насос континентального шельфа функционирует в прибрежных водах континентальных шельфов, выступая в качестве механизма для переноса углерода (в виде растворенного или твердого вещества) из поверхностных вод в глубь прилегающего океана.
In oceanic biogeochemistry, the continental shelf pump is proposed to operate in the shallow waters of the continental shelves, acting as a mechanism to transport carbon (as either dissolved or particulate material) from surface waters to the interior of the adjacent deep ocean.
Значение
Основываясь на измерениях потока CO2 над Восточно-Китайским морем (35 г C м−2 год−1), Tsunogai et al. (1999) и моделирование антропогенных выбросов CO2 позволяют предположить, что океан в настоящее время отвечает за поглощение приблизительно 2 Гт C год−1, и что эти оценки недостаточно точны для шельфовых регионов. Континентальный шельфовый насос может играть важную роль в углеродном цикле океана. Ограничением этого расчета является то, что исходная работа была посвящена гидрографии Восточно-Китайского моря, где охлаждение играет доминирующую роль в формировании плотных шельфовых вод, и этот механизм может быть неприменим в других регионах. Однако предполагается, что другие процессы могут приводить в действие этот насос в различных климатических условиях. Например, в полярных регионах образование морского льда приводит к вытеснению соли, что может повысить плотность морской воды. Аналогично, в тропических регионах испарение может увеличить локальную соленость и плотность морской воды. Сильное поглощение CO2 в умеренных широтах было зафиксировано Tsunogai et al. (1999) в Среднем Атлантическом заливе и Северном море. С другой стороны, в субтропическом Южном Атлантическом заливе наблюдался источник CO2 в атмосферу. Недавние исследования обобщили и масштабировали доступные данные о потоках CO2 в прибрежных зонах и показали, что во всем мире маргинальные моря действуют как значительный поглотитель CO2 (1,6 моль C м−2 год−1; 0,45 Гт C год−1), что согласуется с предыдущими оценками. Однако глобальное поглощение CO2 в маргинальных морях может быть почти полностью компенсировано выбросами CO2 (+11,1 моль C м−2 год−1; +0,40 Гт C год−1) из совокупности прибрежных экосистем, в основном связанных с выбросами CO2 из устьев рек (0,34 Гт C год−1). Интересным применением этих исследований стало изучение влияния повышения уровня моря в период последнего дегляциального перехода на глобальный углеродный цикл. Во время последнего ледникового максимума уровень моря был значительно ниже, чем сегодня. По мере повышения уровня моря площадь поверхности шельфовых морей увеличивалась, и, следовательно, эффективность шельфового насоса должна была возрасти.
Based on their measurements of the CO2 flux over the East China Sea (35 g C m−2 y−1), Tsunogai et al. (1999) and modelling of anthropogenic emissions of CO2 estimates suggest that the ocean is currently responsible for the uptake of approximately 2 Gt C y−1, and that these estimates are poor for the shelf regions, the continental shelf pump may play an important role in the ocean's carbon cycle. One caveat to this calculation is that the original work was concerned with the hydrography of the East China Sea, where cooling plays the dominant role in the formation of dense shelf water, and that this mechanism may not apply in other regions. However, it has been suggested that other processes may drive the pump under different climatic conditions. For instance, in polar regions, the formation of sea ice results in the extrusion of salt that may increase seawater density. Similarly, in tropical regions, evaporation may increase local salinity and seawater density. The strong sink of CO2 at temperate latitudes reported by Tsunogai et al. (1999) the Middle Atlantic Bight and the North Sea. On the other hand, in the sub tropical South Atlantic Bight reported a source of CO2 to the atmosphere. Recently, work has compiled and scaled available data on CO2 fluxes in coastal environments, and shown that globally marginal seas act as a significant CO2 sink ( 1.6 mol C m−2 y−1; 0.45 Gt C y−1) in agreement with previous estimates. However, the global sink of CO2 in marginal seas could be almost fully compensated by the emission of CO2 (+11.1 mol C m−2 y−1; +0.40 Gt C y−1) from the ensemble of near shore coastal ecosystems, mostly related to the emission of CO2 from estuaries (0.34 Gt C y−1). An interesting application of this work has been examining the impact of sea level rise over the last de glacial transition on the global carbon cycle. During the last glacial maximum sea level was some lower than today. As sea level rose the surface area of the shelf seas grew and in consequence the strength of the shelf sea pump should increase.