海洋微型生物碳泵储碳机制及气候效应

摘要：

【摘要】海洋中存在一个巨大的惰性溶解有机碳(RDOC)库,可与大气CO2碳量相媲美.两个碳库之间的交换势必影响气候变化.RDOC可在海洋中保存数千年,构成了海洋储碳的重要机制.探寻RDOC碳库形成机制是认识海洋如何储碳的关键.新近提出的"海洋微型生物碳泵(Microbial Carbon Pump,MCP)"理论指出,海洋微型生物是RDOC碳库的主要贡献者.本文从MCP的主动机制和被动机制及其环境调控出发,论述了海洋RDOC的组成与生物来源,RDOC组分的微型生物代谢途径,病毒的裂解过程以及浮游动物活动对RDOC生产的贡献,不同类群微型生物有机碳代谢特征及其生物标记物与碳氢同位素表征,以及MCP的能量代谢特征与储碳效率,并结合MCP储碳的地史证据展望了MCP在增加海洋储碳能力方面的应用前景.
【关键词】微型生物碳泵；惰性溶解有机碳；储碳机制；微型生物；气候变化；

引言：

【引言】海洋碳循环是涉及全球变化的一个博大命题,其研究的关键在于碳循环的过程与机制. 海洋碳循环的过程与机制不仅在于其物理和化学的层面, 还在于生物的层面. CO2 由自养过程固定下来成为有机碳, 有机碳又被异养过程呼吸返还为CO2, 完成一个循环. 在这个循环之中, 各种生物参与其中, 通过不同的途径、不同的机制、在不同程度上影响着这个循环的产出和效应. 其中一方面的产出和效应就是有一部分碳逃逸这个循环而被储藏在海洋中(即储碳), 从而调节气候变化. 人们所熟知的“生物泵”(Biological Pump, BP)就是一个至关重要的储碳机制, 由于海洋储碳对于应对全球变暖具有重要意义

作者：

焦念志；张传伦；李超；王晓雪

作者单位：

厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室；同济大学海洋地质国家重点实验室；中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室；中国科学院南海海洋研究所海洋生物资源可持续利用重点实验室；