针对陆架边缘海这一全球碳循环研究中的薄弱环节,本申请选择南海北部陆架区为例,以季节和小于季节尺度上的碳循环过程为重点,应用与国际接轨的分析和调查手段,探索区域性碳的源汇值及其控制的关键过程与机制,可望显著降低中国临近南海海域碳的源汇估算的不确定值。为全面开展中国海碳循环打下坚实基础,提升中国在海洋碳循环研究水平。
针对陆架边缘海在海洋吸收大气CO2以及调节地球气候系统方面可能占据重要地位这一重大科学问题,本项目在南海及珠江口开展了与国际同步、较为系统研究,重点探讨了海气CO2通量在周日、季节尺度上变化及其调控机理。在季节尺度上,南海北部陆架和陆坡区域,春、夏、秋三季为大气区,冬季为汇区,年平均表现为源区,但可能存在显著的年际变化,总的表现为大气CO2的弱源。而整个南海海盆也基本类似。在周日变化的时间尺度上,海气CO2的通量表现出相当的变异性。在开阔海域,海表pCO2的周日变化幅度一般为7 - 15 uatm,而在珊瑚礁系统内,该变化则可达200-600 uatm。这说明小时间尺度的通量确定重要。控制陆架边缘海CO2源汇格局的过程相当复杂。项目获得了高分辨率的南海输出生产力的空间分布图像,表明南海生物泵效率较低,这与南海作为大气CO2的源的结论一致。项目实施以来在Science发表评述性论文1篇,在其它SCI收录期刊上发表论文11篇。该项目实施过程中还开展了广泛的国际合作,培养了一批从事海洋碳循环方面的研究生和年轻科学家。