北大西洋洋流吸收碳的作用超乎想像

　　据每日科学网站最新消息，海洋通过两种主要机制吸收碳：一种是生物泵，另一种则是与洋流有关的物理泵。来自法国科学研究中心、法国自然历史博物馆等机构的百余名研究人员和工程师近日已成功确定了这两种机制在北大西洋区域里的作用。与此前的设想相冲突的是，该区域物理泵吸收碳的作用几乎是生物泵的100倍。通过使大量含碳的海水冷却和沉降，北大西洋洋流在碳封存方面发挥了重要的作用。该研究结论发表在近期的《地球物理研究杂志》上。

　　由有机物生产、消费、传递、沉降和分解等一系列生物学过程构成的碳从表层向深层的转移称之为生物泵。海——气界面的气体交换过程以及二氧化碳从海洋表面向深海输送的水动力过程称为物理泵。海洋吸收了人类活动产生二氧化碳的30%，这在陆地生物圈里已代表了主要的碳汇。科学家们为了了解自然界的碳汇调整机制，已经进行了许多相关研究。一方面，自然界有生物泵：溶于水中的二氧化碳首先被生活在上层海水中的浮游生物和微生物的光合作用所消耗。之后食物链产生了：浮游生物被漂浮动物吃掉，漂浮动物又被更大的生物吃掉……通过对有机废物的构成进行深层研究后，科学家发现，其中的一些碳循环结束于海洋底部的沉淀物中。这种生物泵的作用在北大西洋体现得尤为充分，因为那里每年都有丰富的浮游生物。另一方面，还有一种就是物理泵，这种是通过洋流，将溶有二氧化碳的表层海水带到海洋深处，同时也阻止了气体与大气相交换。

　　本次研究是在2000年8月至2001年10月所进行的名叫“波姆”的研究项目所得成果的基础上进行的。依据“波姆”项目所收集的北大西洋特定地区的资料，本次研究人员得以运用高分辨率数值模型。他们了解了两种碳吸收机制各自的吸收量，令他们惊奇的是，研究结果显示，在北大西洋这片区域，生物泵仅仅只吸收了很少比例的碳，约是百分之一。大部分的碳吸收都是通过物理泵完成，吸收量比前者多出将近一百倍。在研究的特定区域，洋流将有机或无机形式的溶解碳同表层海水一起带入到200至400米的深海水中。

　　北大西洋的物理泵的作用大小之前从未被确定和量化。而其重要作用向人们提出了这样的问题：由物理泵运输的碳在被换向机制带回到海水表层之前，到底要在海水深层停留多长时间？生物泵和物理泵之间吸收碳的这种比例是否在全球其他海洋地区亦是如此？最后，这种机制是否与气候变化相联系，气候变化又是否会影响生物泵和物理泵？这些有待进行进一步的研究。