第八届青年地学论坛

海洋生物生产的颗粒碳酸钙大多在深层水域或海底溶解，构成了海洋碱度与碳循环的基本组成部分。但碳酸钙沉降与溶解通量的区域性分布及原理尚未明晰，垂向分布构建较为困难。在本研究中，我们利用一个受数据约束的海洋环流模型，提出一种新的计算海洋碳酸钙溶解速率的方法，并结合对表层海水有机质输出通量的估计，采用沿运输路径累积的方式构建区域碳酸钙沉降通量剖面（CaCO₃ settling fluxes）。我们将该方法与传统的利用水化学成分-年龄方式构建的碳酸钙剖面进行对比，发现传统方法可能高估浅层海水代谢性CO₂释放及高镁碳酸钙主导的溶解速率，而低估深层水域或海底由增加的碳酸钙溶解度主导的溶解速率。基于重建的碳酸钙沉降通量，碳酸钙转移效率符合在高生产力地区偏高，而在低营养区偏低的认知（Sulpis et al., 2021），但沉积到海底的碳酸钙比例较低，超过50%的碳酸钙在水柱中发生溶解。这与海底自生碳酸钙是沉积物净通量中重要组成部分的观点相一致（Sun et al., 2014）。这些结果证明了表面、海底生态系统与海洋内部都是控制碳酸钙颗粒溶解的关键，因此对未来海洋酸化的评估以及古海洋记录的解释都具有重要意义。
 

碳酸钙溶解,沉降通量