全球碳循环

概览

碳在时标上持续地从几小时到数百万年的移动。 光合作用、呼吸和分解,海洋交流等气候学以及沉积法活化作用。

技术基础

碳循环被量化为由总通量和净流相连接的储能. 大气中二氧化碳与植被和洋面快速地相交换,而土壤有机物、深水出土的沉积物及岩石则储存了较长时间范围内所存碳。 海洋吸收结合了气体交换,碳酸盐化学学和生物出行与环流. 陆上的初级总产量被植物和微生物呼吸所抵消。 硅酸盐风化和碳ate掩埋提供了缓慢的气候调节反馈,而活泼性和变相性则将地质上所形成的炭还原为大气-海洋系统。

如何运作

快速交流将大气,上海洋和生物圈相接. 较慢的地质过程会将碳储存在沉积物和岩石中. 人类从长期储层取出并燃烧化石碳转移材料进入活性大气-海洋系统的速度远快于地质清除过程的补偿。

衡量和研究方法

研究人员利用大气浓度网络、碳-同位素比,海洋调查等手段限制通量;使用电子相干塔进行探测和森林清查以及卫星观测。 反模型从迁移和浓度数据中推断出空间源与汇,而地球系统模式则将生物地热化学结合到气候。 碳-13有助于区分地表和化石的影响,放射性活性炭最近从旧的出土物源中将取自相交换了二氧化碳. 预算必须调和独立估计数与不确定性,并避免重复计算。 当火灾、收成和干旱或土地使用变化能够扭转当地生态系统的吸收时,不能认为是永久性地。

二. 主要想法

• 大型总交换可以与更小的净通量并存.
• 地和海洋汇吸收了部分、但不是全部人类碳排放。
• 碳储存耐久性在森林、土壤,海洋和岩石之间差别很大.

目前的研究领域

目前的研究研究了沉积饱和、永久冻土解冰口地表水层平原取出泥炭块,海洋酸化以及工程清除的耐久性等。 温暖变化的呼吸、分层和营养供应,产生因区域和时间尺度而异等量相差大的反馈。 二氧化碳去除方法在额外性、渗漏量,监测和储存寿命方面各不相同;暂时被贮存于植被中的一吨从物理上来说并不等于矿化碳. 甲烷和其他温室气体与气候相互作用,但需要单独的寿命和衡量标准。 因此,可靠的缓解评估将碳核算与能源、生物多样性和水以及社会制约因素结合起来。

为什么它很重要

碳循环调节气候,海洋化学和生物生产力. 衡量源和汇有助于气候归属、预算编制和评估缓解战略。

限制和未决问题

反馈可随着气候变化而削弱或加强自然汇。 碳核算必须区分临时吸收和持久储存,并避免将所有炭原子或生态系统视为可互换的。