海洋碳循环研究进展简介
海洋碳汇研究进展及南海碳汇渔业发展方向探讨
海洋碳汇研究进展及南海碳汇渔业发展方向探讨一、本文概述随着全球气候变化问题日益严峻，碳汇研究逐渐成为全球科研热点。
海洋碳汇作为地球碳循环的重要组成部分，对于缓解大气中二氧化碳浓度上升、减缓全球变暖速度具有不可替代的作用。
南海作为我国最大的海域，其碳汇功能及渔业资源的丰富性使其成为碳汇研究的重要区域。
本文旨在概述海洋碳汇研究的最新进展，特别是南海碳汇渔业的发展方向，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
本文首先对海洋碳汇的基本概念、原理及其在全球碳循环中的作用进行简要介绍，然后重点综述近年来国内外在海洋碳汇研究方面的主要成果和进展，包括海洋碳汇的评估方法、影响因素、变化趋势等。
在此基础上，文章将深入探讨南海碳汇渔业的现状、面临的挑战以及未来的发展方向，包括渔业资源的合理利用、碳汇渔业的技术创新、政策与法规的支持等方面。
文章还将对南海碳汇渔业发展的前景进行展望，以期为推动海洋碳汇研究和渔业可持续发展提供有益的借鉴和启示。
二、海洋碳汇研究进展随着全球气候变化的日益严重，海洋碳汇成为了缓解大气中温室气体浓度上升的重要途径。
海洋碳汇指的是海洋生态系统通过吸收和储存大气中的二氧化碳（CO₂）来减缓气候变化的过程。
近年来，随着科学技术的进步，海洋碳汇研究取得了显著进展。
在海洋碳汇的基础研究方面，科学家们深入探索了海洋生态系统中的碳循环机制，包括光合作用、呼吸作用、颗粒有机碳的沉降和再矿化等过程。
同时，通过海洋观测技术和数值模拟方法，对全球尺度的海洋碳汇能力进行了评估，揭示了不同海域碳汇强度的空间分布和季节变化特征。
在海洋碳汇的增汇技术方面，科学家们提出了多种方法，包括海洋酸化增汇、生物泵强化、海洋牧场建设等。
这些技术旨在通过提高海洋生态系统的碳吸收和储存能力，进一步增加海洋碳汇的潜力。
目前，这些技术已经在一些海域进行了试点应用，取得了一定的效果。
在海洋碳汇的政策与管理方面，国际社会已经认识到海洋碳汇在应对气候变化中的重要作用，并将其纳入全球气候治理的框架内。
陆地和海洋生态系统碳循环研究最新进展
陆地和海洋生态系统碳循环研究最新进展近年来，随着全球气候变化问题的日益凸显，生态学领域对于陆地和海洋生态系统中的碳循环过程的研究也越发重要。
陆地和海洋生态系统不仅是碳循环的重要组成部分，也是地球生态系统的重要调节者。
在这篇文章中，将介绍陆地和海洋生态系统碳循环研究的最新进展。
首先，我们从陆地生态系统的角度来看。
陆地生态系统中碳循环的过程主要包括植物光合作用，植物呼吸和腐殖质分解。
最新的研究表明，全球变暖对陆地生态系统中的碳循环过程产生了显著影响。
随着气温升高，植物的生长季节延长，植物呼吸增加，导致植物对大气中的二氧化碳吸收减少。
同时，全球变暖还加剧了地表土壤的碳分解速率，导致土壤中的有机碳释放到大气中增加。
此外，研究还发现，植被类型的变化和人类活动对陆地生态系统的碳循环也产生了影响。
例如，森林砍伐和土地利用变化导致土壤有机碳的丧失，进一步增加了碳排放。
海洋生态系统中的碳循环过程也备受关注。
海洋是地球上最大的碳汇之一，通过吸收和贮存大量的二氧化碳来调节全球气候。
然而，最近的研究表明，人类活动对海洋生态系统的碳循环产生了不利影响。
海洋温度上升和酸化加剧导致浮游植物的生理活动受到抑制，从而减少了二氧化碳的吸收。
此外，海洋生态系统中藻类和浮游动物的死亡会导致大量有机碳向海底沉积，并在长时间尺度上固定碳。
然而，过度捕捞和海洋污染等人类活动破坏了海洋生态系统的稳定性，不利于碳循环过程的顺利进行。
除了以上的研究进展，近年来，科学家们还在陆地和海洋生态系统碳循环研究中采取了一些新的方法和技术。
例如，通过利用遥感数据和全球定位系统（GPS）追踪植被变化和植物碳吸收量，可以更准确地估计陆地生态系统中的碳储量和年碳汇。
此外，引入基因测序和分子生物学技术可以对土壤中的微生物群落和土壤有机碳的分解过程进行研究。
同样地，利用海洋观测站点和遥感技术可以监测海洋生态系统中的碳吸收和释放。
总结起来，陆地和海洋生态系统碳循环的研究取得了一些重要的进展。
海洋碳循环研究进展简介
摘要：本文主要介绍了海洋碳循环及其在全球碳循环中的重要作用，概述了海洋碳循环的一般特征，并进一步介绍了南北极海区碳循环的一些概况。
现阶段国内外关于海洋碳循环模式具有大量研究，据此，本文阐述了我国浅海贝藻养殖对海洋碳循环的贡献，最后对海洋碳循环进行了展望。
关键字：海洋、碳循环、贝藻养殖引言自工业革命以来，人类活动使得大气中CO2浓度一直在持续增加。
可以预见在未来相当长的时间内，大气CO2浓度还会不断增加。
IPCC在2001年发布了第三次评估报告。
该报告指出，在过去的42万年中，大气CO2浓度从未超过目前的大气CO2浓度，在20世纪中大气CO2浓度的增加是前所未有的。
估计到21世纪中叶，大气中CO2将比工业革命前增加1倍。
大气CO2浓度的增加对全球变化的影响已引起了广泛的注意，该报告指出，工业革命以来的全球气温已增加了约0.6℃，这主要是由于大气中人为温室气体(如CO2、CH4、N2O、CFCs)浓度增加所致，其中CO2的作用居首位。
初步预测，21世纪全球增暖将超过过去10 ka来自然的温度变化速率。
为了准确评价和预报未来的气候变化，正确认识碳循环显得十分重要。
1、海洋碳循环简介海洋在全球碳循环中起着极其重要的作用，海洋是地球上最大的碳库。
海洋储存碳是大气的60倍，是陆地生物土壤层的20倍(IPCC, 2007)；大约50%人为排放的碳被海洋和陆地吸收(Prentice etal., 2001)。
1.1海洋碳循环碳循环是碳在大气、海洋及包括植物和土壤的陆地生态系统3个主要贮存库之间的流动。
海洋碳循环是碳在海洋中吸收、输送及释放的过程,主要包括CO2的海-气通量交换过程、环流过程、生物过程和化学过程。
其碳的储存形式有3种：可溶性无机碳(CO2、HCO3-和CO32-)，可溶性有机碳(各种大小不一的有机分子)和有机分子碳(存在于活的生物体或死亡动植物的碎片中)。
碳循环研究的一个主要目的就是要回答碳是如何在大气圈、水圈和陆地生物圈之间分配和储存的，而海洋与大气的CO2交换是其中的一个重要角色。
水生生态系统中的碳循环研究
水生生态系统中的碳循环研究水生生态系统是地球上重要的碳储量和生物多样性的保持地。
水生生态系统中的碳循环过程对地球气候变化的调节具有重要意义。
本文将探讨水生生态系统中的碳循环过程及其影响因素。
一、碳循环的基本过程水生生态系统中的碳循环包括两个主要过程：碳的固定和碳的释放。
碳的固定是指生物通过光合作用将二氧化碳转化为有机物质的过程。
水生生态系统中主要的固定过程是水生植物和浮游植物通过光合作用吸收二氧化碳，并将其转化为有机物质。
碳的释放是指有机物质分解产生二氧化碳的过程。
在水生生态系统中，有机物质通过水解、腐解和呼吸等过程分解，释放出二氧化碳。
二、影响水生生态系统碳循环的因素1. 水温：水温是影响水生生态系统碳循环的重要因素之一。
水温升高会促进水生物的代谢速率和有机物质降解速率，导致碳释放增加。
2. 光照：光照是水生植物进行光合作用的重要条件。
适宜的光照条件有助于水生植物吸收二氧化碳并固定碳。
而过强或过弱的光照条件都会对碳循环产生影响。
3. 溶解氧：溶解氧是水生生态系统中生物代谢的关键物质之一。
缺氧条件会导致有机物质分解的产物转化为甲烷等温室气体，从而加剧温室效应。
4. 水动力学条件：水流速度和湖泊深度等水动力学条件对水生生态系统的碳循环有影响。
适宜的水流速度有助于碳的分散和交换，从而促进水生物吸收和释放碳的过程。
5. 水质参数：水质参数包括水体富营养化程度、溶解有机碳含量等。
水体富营养化程度增加会导致水生物死亡和有机物质分解速率增加，进而影响碳循环。
三、碳循环对水生生态系统的影响1. 影响气候变化：水生生态系统中的碳循环过程是地球气候变化的重要调节因子之一。
通过吸收和释放二氧化碳，水生生态系统可以减缓大气中二氧化碳的累积，起到缓冲和稳定气候变化的作用。
2. 维持生物多样性：水生生态系统中的碳循环过程对维持水生生物的生态系统功能和物种多样性起到重要作用。
水生生态系统中富含有机物质，为水生植物和浮游植物提供养分，维持了水生生物群落的平衡和多样性。
关于海水颗粒有机碳(POC)变化的生物地球化学机制的研究
研究题目关于海水颗粒有机碳(POC)变化的生物地球化学机制的研究研究目的海水中颗粒有机碳(POC)的生物地球化学行为是海洋碳循环研究的重要组成部分,近年来的研究取得了重大进展,主要阐述了海水POC生物地球化学研究的概况。
海水POC在海洋中的分布受各种物理、化学、生物过程等多种因素的影响。
不同海域、不同水层POC 的含量与组成差异很大。
海水POC与生物过程的关系密切,海洋生物既是POC的组成部分也是POC的重要生产者。
先行研究近十几年来,海洋碳循环一直是国际研究的热点,其重要原因之一是海洋直接决定了大气二氧化碳作用下全球气候的变化趋势。
研究表明,人类每年向大气排放的CO2约有一半为海洋所吸收,吸收进入海洋的碳经复杂的生物地球化学过程转化为不同形式的碳,或在海洋中循环,或被转化为其它形式的碳参与生物代谢,或形成颗粒物被最终埋葬,或重新被释放进入大气。
本文从海水POC的组成,POC与生物作用过程的关系等方面阐述了海洋POC生物地球化学研究进展。
研究内容1 POC的组成。
海洋POC可分为生命与非生命两部分。
生命POC来自生物生产过程,包括微小型光合浮游植物,大型藻类以及细菌、真菌、噬菌体、浮游动物、小鱼小虾、海洋哺乳动物;非生命POC也称为有机碎屑,包括海洋生物生命活动过程中产生的残骸、粪便等。
不同海区POC的组成各不相同,对楚科奇海的研究发现,沉降的生命POC主要由粒径<330μm,以硅藻为优势的浮游植物(包括硅藻、甲藻、绿藻、鞭毛藻)、小型浮游动物(纤毛虫类、肉足虫类)和以桡足类为优势的大型浮游动物(桡足类、箭虫、腹足类、枝角类)组成幼虫)以及非生命的浮泥小颗粒、浮游动物粪便、蜕皮和桡足类残体组成。
2 POC与生物过程的关系海洋真光层的浮游植物通过光合作用吸收水体里的溶解CO2,通过一系列的光化学反应将其转化为颗粒态,即有生命的POC(大多为单细胞藻类,如硅藻等,粒径从几个到几十个微米),这些有机碳再通过食物链(网)逐级转移到更大的颗粒如浮游动物、鱼类等。
综述
海洋藻类碳水化合物活性酶数据库及研究进展1.前言海洋藻类生产全球约一半的初级产物，其中海洋藻类产生的海藻多糖越来越受关注。
海洋中的异养微生物能将大分子的海藻多糖降解成小分子物质。
这是地球上最大最快的分解代谢场所，也是碳循环中将光合作用固定的碳返还给大气中的重要途径。
而且，海洋也是全球的消化池，海洋表层水（0-100m）中大部分有机物都微生物被利用。
这一现象对于海洋健康和海洋气候调节至关重要，但微生物是怎样参与这一转化过程，尤其是在分子水平上并不清楚。
例如，海洋基因组和宏基因组库中的基因比陆生植物中的基因表达出多了20%的未知结构和功能的假定蛋白或“孤儿”蛋白。
无数与藻类有关的微生物中所含未开发的酶，如有糖苷水解酶（GH）和多糖裂解酶（PL）都参与重要的代谢途径，其特征为海洋碳循环提供新理论依据。
碳水化合物活性酶（Carbohydrate-Active enZymes, CAZy）是一大类很重要的酶，分为糖苷水解酶类、糖基转移酶类、多糖裂解酶类以及糖酯酶类，具有降解、修饰及生成糖苷键的功能。
碳水化合物活性酶数据库是由碳水化合物活性酶(CAZymes) 组成，根据在蛋白家族中有共同的前体，目前分为133个GH家族，33个PL家族。
近些年对海藻多糖降解酶研究越来越多。
第一个获得三维立体结构的酶是k-卡拉胶酶，该酶是从能利用含卡拉胶培养基的海洋细菌Pseudoalteromonas carrageenovora中分离获得。
该酶属于庞大的GH16家族成员，该家族中有陆生酶和海洋酶。
目前已鉴定海藻多糖水解酶分别在GH和PL家族中，β-琼胶酶在GH50，GH86，GH118中，i-卡拉胶酶在GH82，α-琼胶酶在GH96，GH117中，海藻酸盐裂解酶在PL7，PL15，PL17中。
随着降解海藻多糖的已知和假定酶愈来愈受关注，弄清酶的特异性、酶识别海藻多糖结构的分子学基础、酶切割海藻多糖糖苷键的生化基础等问题非常重要，有助于理解微生物是如何利用数亿吨海藻多糖，也可预测未来海洋系统的变化。
海洋生态系统中的碳源与碳库研究
海洋生态系统中的碳源与碳库研究海洋生态系统在全球碳循环中扮演着重要的角色。
作为地球上最大的碳库之一，海洋中的碳源和碳汇对于地球温室效应的调节起着至关重要的作用。
本文将探讨海洋生态系统中的碳源与碳库的研究进展及其对全球气候变化的影响。
一、海洋生态系统中的碳源海洋生态系统中的碳源主要来自两个方面：陆地输入和海洋生物活动。
1. 陆地输入陆地输入是指来自陆地的有机碳及溶解无机碳通过河流、降水和沉积物等途径进入海洋系统。
降水中的二氧化碳和有机酸等溶解在海水中，通过降水输入到海洋中。
河流是陆地输入的重要途径之一，携带大量有机碳进入海洋。
此外，碳贮存在陆地的陆地沉积物、沿海湿地和冰川融水等也是陆地输入的重要碳源。
2. 海洋生物活动海洋生物活动也是海洋生态系统中的重要碳源之一。
海洋中的植物（如浮游植物、海草和藻类）通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，将其转化为有机物。
这些有机物进一步通过食物链传递至其他生物体内，最终以有机碳的形式进入海洋碳库。
二、海洋生态系统中的碳库海洋生态系统中的碳库主要包括溶解有机碳、溶解无机碳和沉积有机碳。
1. 溶解有机碳溶解有机碳是指溶解在海水中的有机物。
在海洋中，有机物通过光合作用或海洋生物降解等过程产生。
溶解有机碳是海洋碳循环的重要组成部分，对海洋生态系统的功能和生物多样性具有重要影响。
2. 溶解无机碳溶解无机碳主要包括二氧化碳（CO2）、碳酸盐（HCO3-）和碳酸根离子（CO32-）。
这些无机碳在海洋中起着重要的化学平衡作用，也是海洋生态系统的重要碳库之一。
3. 沉积有机碳沉积有机碳主要指沉积在海洋底部的有机物。
这些有机物来源于陆地输入或海洋生物的残骸和排泄物等。
沉积有机碳在海洋底部长期储存，是海洋生态系统中的重要碳库。
三、碳源与碳库的研究方法为了准确了解海洋生态系统中的碳源与碳库，科学家们采用了多种研究方法。
1. 同位素示踪法同位素示踪法是一种常用的研究海洋生态系统碳循环的方法。
国际海洋生物碳汇研究进展
中国水产科学 2011年5月, 18(3): 695−702 Journal of Fishery Sciences of China综述收稿日期: 2011−01−12; 修订日期: 2011−03−18.作者简介: 刘慧(1967−), 研究员, 研究方向为海水养殖科学. E-mail: liuhui@ 通信作者: 唐启升, 中国工程院院士. E-mail: tangqs@*“中国工程院第109场工程科技论坛—碳汇渔业与渔业低碳技术”特约综述.DOI: 10.3724/SP.J.1118.2011.00695国际海洋生物碳汇研究进展*刘慧, 唐启升中国水产科学研究院 黄海水产研究所, 山东 青岛266071摘要: 海洋是地球上最大的碳库。
整个海洋中蓄积的碳总量达到39×1012 t, 占全球碳总量的93%, 约为大气的53倍。
这些碳或重新进入生物地球化学循环, 或被长期储存起来; 而其中一部分被永久地储存在海底。
根据联合国《蓝碳》报告, 地球上超过一半(55%)的生物碳或是绿色碳捕获是由海洋生物完成的, 这些海洋生物包括浮游生物、细菌、海藻、盐沼植物和红树林。
本文综述了近年国际上对海洋生物碳汇的研究结果, 阐述了海洋生物固碳的机制、海洋生物碳汇的现状及其修复措施, 同时评价和论述了海水贝藻养殖作为渔业碳汇的地位与作用。
关键词: 碳汇；海洋生物；渔业中图分类号: X17；F326 文献标志码: A 文章编号: 1005−8737−(2011)03−0695−08CO 2对全球气温升高的贡献高达70%, 居各种温室气体之首 [1–2]。
由于全球气候变化的日益凸显, 世界各国对于温室气体减排、低碳发展和碳汇储量越来越重视。
碳源汇的概念有静态和动态之分。
静态的碳源是指释放CO 2的源, 主要是指海洋、土壤、岩石与生物体; 静态的碳汇是指自然界中碳的寄存体, 包括森林、湿地和海洋等。
《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)对碳源做出了动态的解释, 将其定义为“向大气中释放CO 2的过程、活动或机制”; 同时将碳汇定义为“从大气中清除CO 2的过程、活动或机制”。
以海洋为例介绍碳的循环过程
以海洋为例介绍碳的循环过程摘要：本文主要介绍了碳循环及碳循环的过程，以海洋为例概述了海洋碳循环在全球气候变化过程中的重要作用，海洋CO2的分布特征，并进一步介绍了南北极海区碳循环的一些概况。
关键字：碳循环、碳循环的过程、海洋碳循环、南北极海区碳循环引言自工业革命以来，人类活动使得大气中CO2浓度一直在持续增加。
可以预见在未来相当长的时间内，大气CO2浓度还会不断增加。
在过去的42万年中，大气CO2浓度从未超过目前的大气CO2浓度，在20世纪中大气CO2浓度的增加是前所未有的。
估计到21世纪中叶，大气中CO2将比工业革命前增加1倍。
大气CO2浓度的增加对全球变化的影响已引起了广泛的注意，该报告指出，工业革命以来的全球气温已增加了约0.6℃，这主要是由于大气中人为温室气体(如CO2、CH4、N 2O、CFCs)浓度增加所致，其中CO2的作用居首位。
初步预测，21世纪全球增暖将超过过去10 ka来自然的温度变化速率。
为了准确评价和预报未来的气候变化，正确认识碳循环显得十分重要。
一、碳循环地球上有五个碳库，最大的两个碳库是岩石圈和化石燃料，但是这两个库中的碳活动缓慢，实际上起着贮存库的作用。
还有三个碳库：大气圈库、水圈库和生物库。
这三个库中的碳在生物和无机环境之间迅速交换,容量小而活跃，起着交换库的作用。
碳在岩石圈中主要以碳酸盐的形式存在,在大气圈中以二氧化碳和一氧化碳的形式存在，在水圈中以多种形式存在，在生物库中则存在着几百种被生物合成的有机物。
根据生态学原理,一个系统中的自然过程总是有利于系统的结构稳定和功能最大化,而非自然过程总是降低或破坏生态系统的稳定性,增加系统的不确定性。
显然,大量开采化石燃料以及开采森林等活动都是非自然过程。
这些活动导致了大气二氧化碳浓度的不断上升。
鉴于大气二氧化碳上升可能引起的严重生态后果,科学家对于全球碳循环进行了广泛的研究。
具体内容包括地球各部分(大气、海洋和森林等)碳储量估算,海洋生态系统与其它部分碳的交换量(流)的估算,以及人类干扰对各个库和流的影响。
海洋生物碳汇研究进展
海洋生物碳汇研究进展【摘要】海洋是地球上最大的碳库。
整个海洋中蓄积的碳总量达到39×1012 t,占全球碳总量的93%,约为大气的53倍。
这些碳或重新进入生物地球化学循环,或被长期储存起来;而其中一部分被永久地储存在海底。
根据联合国《蓝碳》报告,地球上超过一半(55%)的生物碳或是绿色碳捕获是由海洋生物完成的,这些海洋生物包括浮游生物、细菌、海藻、盐沼植物和红树林。
【关键词】碳循环过程；浮游植物；固碳；渔业捕捞与海水养殖碳汇；中国近海碳汇是指从大气中清除温室气体、气溶胶或温室气体前体的任何过程、活动或机制［2］。
碳汇其中一条重要的途径是通过生物碳的产生和传递过程实现的，称其为生物碳汇。
生物体所产生和持有的碳称为生物碳( Biogenic carbon) ，其主体是颗粒有机碳( POC，Particulate organic carbon) 和溶解有机碳( DOC，Dissolvedorganic carbon) ，这两类碳的来源基本上都是通过初级生产过程实现的。
一般认为生物碳是最终可以分解并重新变成CO2的，只不过时间尺度不同，有些过程很快，如光合作用中的光呼吸过程，通常发生在几个毫秒内，而有些生物则通过沉积变成煤和石油，重新燃烧变成CO2，这个过程则要经过几百万年。
由于没有定义碳汇的具体时间尺度，因此广义的来说，生物有机碳形成就是生物碳汇。
但是通常意义上，人们还是认为将生物碳移入并保留在碳库的一段对人类有意义的时间，才是真正的碳汇。
文章对主要的碳源和碳汇以及海洋固碳机制研究进展进行了综述，并探讨了南海碳汇渔业发展的重点研究方向。
POC 一般保留在活的生物体或死亡的生物体和碎屑中，他们最终沉积在海底或地层中，这是狭义的碳汇过程。
海洋底部是地球最主要的生物碳汇区，浮游植物光合作用产生POC，再通过各种食物网过程，最终死亡的生物体或有机碎屑会通过重力作用沉降，一般称为生物泵过程。
这其中主要有几条途径: ①浮游植物死亡沉降，大细胞的、群体的和链状的浮游植物死亡后快速沉降至海底; ②浮游植物通过浮游动物的摄食后，变成浮游动物粪便颗粒，快速沉降至海底; ③浮游植物产生的DOC，通过物理、化学和生物作用形成似胶体的胞外多糖( EPS，extracellular polysaccharide) 最终吸附聚集各种有机或无机颗粒物碎屑形成大的有机颗粒物———海雪沉降至海底; ④浮游植物通过层级的捕食关系———食物链的打包最终变为大的海洋生物体，最终死亡后沉降至海底。
海洋溶解有机碳循环简介
海洋溶解有机碳循环简介摘要:海洋在全球碳循环中扮演着重要的角色,人类每年向大气排放的CO2约有30%都被海洋所吸收。
海洋中溶解有机碳的储量巨大,与大气中的无机碳储量相当,可能对大气CO2浓度产生重要影响。
本文主要简介了海洋溶解有机碳的研究进展。
关键词:海洋溶解有机碳循环碳作为构成生命的基本元素,是生物圈物质和能量循环的载体。
工业革命以来,化石燃料燃烧、森林砍伐等人类活动向大气排放大量的“温室气体”CO2,已有的证据表明,全球变暖、海平面上升、冰川融化等一系列的环境问题可能均与大气CO2的升高有关。
因此,全球碳循环日益受到科学家们的关注(图1)。
海洋约占地球表面积的71%,是地表最大的碳储库之一,通过海气交换过程直接调节大气中CO2的浓度。
有研究表明,每年约30%的人为CO2被海洋吸收(Feely et al, 2004;Raven and Falkowski,1999),从而缓和了全球气候的变化,所以海洋碳循环一直是全球碳循环的焦点和热点。
溶解有机碳(Dissolved Organic Carbon, DOC)是海洋碳循环的重要组成部分,它构成了海洋中最重要的碳储库之一。
海洋中DOC的储量达到685 Gt(1015 g),与大气中CO2的碳储量相当(Hansell and Calson, 1998)。
DOC的生产与消耗过程发生微小的波动,都可能影响到海洋与大气间CO2的平衡。
因此,了解DOC在海洋中产生、迁移、转化与去除的循环过程,已经成为海洋学家关注的热点和面临的挑战之一。
随着DOC测定技术的不断发展与完善,以及全球海洋联合通量计划(JGOFS)、全球海洋生态动力学(GLOBEC)、陆海相互作用(LOCIZ)和上层海洋与低层大气研究(SOLAS)等重大国际合作计划的实施,人们对海洋DOC的研究取得了长足的进步。
1 海洋溶解有机碳的分布特征水平分布上,海洋DOC的分布特点为近岸、陆架区浓度较高,大洋区浓度较低,即呈现河口高于近岸高于大洋的分布趋势。
关于海洋碳汇的调研报告
关于海洋碳汇的调研报告海洋碳汇指的是海洋吸收大气中的二氧化碳并储存起来，对全球碳循环和气候变化起着重要的调节作用。
本报告将对海洋碳汇的概念、影响因素以及调控措施进行调查研究。
一、海洋碳汇的概念海洋碳汇是指海洋通过溶解和生物作用促进二氧化碳的吸收，将其转化成溶解态碳酸盐和有机碳，进而储存在海洋深层。
海洋碳汇体现了地球生态系统对大气中二氧化碳的吸收和转化能力，是全球碳循环的重要组成部分。
二、海洋碳汇的影响因素1. 气候变化：气候变化导致海洋温度上升和海洋环流变化，影响海洋碳汇的形成和储存。
2. 海洋生物活动：海洋中的浮游植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，形成有机碳，并通过死亡和沉积进一步储存。
3. 海洋环流：海洋环流对海洋碳汇的分布和传输起着重要作用，影响碳循环和储存的速度和规模。
三、海洋碳汇的调控措施1. 减缓气候变化：通过减少温室气体排放，降低全球温度，减轻气候变化对海洋碳汇的影响。
2. 保护海洋生态系统：加强对海洋生物多样性和生态系统的保护，促进海洋生物的生长和碳汇的形成。
3. 控制海洋污染：减少海洋污染物的排放，维护海洋生态系统的健康和稳定，促进海洋碳汇的储存和稳定。
四、海洋碳汇的研究进展近年来，科学家们对海洋碳汇进行了大量的研究和观测，取得了不少进展。
通过利用先进的遥感技术和传感器装置，可以精确测量海洋表层的二氧化碳含量和海洋溶解态碳酸盐的浓度，掌握海洋碳汇的分布和变化趋势。
此外，还借助模型模拟和计算，推测和预测未来海洋碳汇的演变趋势，为全球气候变化的预测和适应提供科学依据。
综上所述，海洋碳汇作为全球碳循环的重要组成部分，对于控制气候变化具有重要的作用。
为了保护海洋生态系统和提高海洋碳汇的储存能力，需要联合全球力量，减缓气候变化，保护海洋生态环境，控制海洋污染，进一步深入研究海洋碳汇的动态变化，为全球气候变化的应对和适应提供科学依据。
大气二氧化碳、全球变暖、海洋酸化与海洋碳循环相互作用的模拟研究
大气二氧化碳、全球变暖、海洋酸化与海洋碳循环相互作用的模拟研究一、本文概述本文旨在探讨大气二氧化碳浓度的增加、全球变暖、海洋酸化以及海洋碳循环之间的相互作用及其潜在影响。
我们将通过构建一个综合的地球系统模型来模拟这些过程，以期更深入地理解它们在全球气候变化中的作用。
我们将概述大气二氧化碳浓度的增加如何影响全球气候系统，包括其如何导致全球变暖的现象。
我们将关注这种增加如何改变地球的能量平衡，进而影响全球气候模式和极端天气事件的发生频率。
我们将探讨全球变暖如何影响海洋环境，特别是海洋酸化的过程。
我们将研究海洋吸收更多二氧化碳的后果，包括海水pH值的降低和碳酸盐溶解度的变化，以及这些变化如何影响海洋生态系统的健康。
我们将详细讨论海洋碳循环在全球气候变化中的作用。
我们将研究海洋如何作为碳的“汇”，即吸收和存储大气中的二氧化碳，以及这种碳汇能力如何受到全球变暖和海洋酸化的影响。
我们还将评估海洋碳循环的反馈效应，包括海洋向大气释放二氧化碳的可能性，以及这种反馈如何影响全球气候变化的速度和方向。
通过这项研究，我们希望能够更全面地理解大气二氧化碳、全球变暖、海洋酸化和海洋碳循环之间的相互作用，以及这些过程如何共同塑造我们未来的气候环境。
我们期待这项研究能够为全球气候变化政策的制定和实施提供科学依据。
二、理论背景全球变暖是当前全球环境面临的最严峻问题之一，其中大气二氧化碳（CO₂）浓度的增加被认为是导致全球变暖的主要原因。
工业革命以来，由于人类活动，特别是化石燃料的燃烧，导致大气中CO₂浓度急剧上升，打破了自然界的碳平衡，引发了全球碳循环的紊乱。
海洋作为全球碳循环的重要组成部分，其碳吸收和储存能力对调节大气CO₂浓度和全球气候具有关键作用。
海洋通过生物泵机制，将大气中的CO₂转化为有机碳，进而储存在深海中，从而减缓全球变暖的速度。
然而，随着大气CO₂浓度的增加，海洋酸化问题日益严重，对海洋生态系统造成了严重威胁，同时也影响了海洋碳循环的效率。
海洋生态系统在碳循环中的作用
海洋生态系统在碳循环中的作用碳循环是地球上气候系统中至关重要的部分，它在调节全球气候、维持生态平衡和支持生命这些方面发挥着关键作用。
海洋生态系统作为地球上最大的碳储库，扮演着重要的角色。
本文将探讨海洋生态系统在碳循环中的作用。
一、碳循环简介碳循环是指地球上碳在不同环境之间的流动和转化过程。
这一过程包括大气中的碳与海洋、陆地和生物体之间的相互作用。
碳循环的主要形式包括碳的吸收、释放、储存和转化。
二、海洋生态系统的碳吸收海洋是全球碳循环的重要储库之一。
海洋中的浮游植物通过光合作用吸收二氧化碳并将其转化为有机物。
这个过程称为海洋生态系统的碳固定。
浮游植物主要包括藻类和浮游植物，它们通过光合作用吸收大量的二氧化碳，并将其储存在其细胞组织中。
这种有机物最终沉积在海洋底部形成海洋沉积物。
三、海洋生态系统的碳释放海洋生态系统通过不同的过程释放碳，其中包括呼吸作用、分解作用和碳酸化。
海洋生物通过呼吸过程将有机物转化为二氧化碳，并释放到水体中。
分解作用指的是有机物在海洋中降解的过程，这个过程中也会释放二氧化碳。
此外，海洋酸化也是海洋生态系统释放碳的过程，这是由于二氧化碳溶解在海水中导致的。
四、海洋生态系统的碳储存海洋生态系统通过碳的沉积和储存，将大量的有机物和二氧化碳储存在海洋沉积物和深海中。
海洋沉积物中的有机物和二氧化碳在数千年的时间尺度上稳定存在，并且不参与大气中的碳循环。
五、海洋生态系统的碳转化海洋生态系统通过生物化学过程将吸收的碳转化为有机碳和无机碳。
有机碳主要是指海洋生物体内的有机物质，包括藻类和浮游动物。
这种有机碳可以通过食物链传递、沉积到海洋底部或者被微生物分解。
无机碳主要是指二氧化碳和碳酸盐等化合物，它们在海洋中发挥着重要的生态作用。
六、海洋生态系统在碳循环中的意义海洋生态系统通过吸收和储存二氧化碳，减缓了全球变暖的速度，缓解了气候变化对地球的影响。
海洋生态系统还通过释放和转化碳，维持了海洋中的生态平衡，支持了丰富的海洋生物多样性。
海洋中的碳循环
海洋中的碳循环海洋，是地球上最广阔的空间之一。
由于特定的水文环境和生物地理位置的差异，不同海域的生态系统也具有各自的特点。
碳循环作为一个生态系统中关键的环节，对于维护海洋生态系统的平衡健康至关重要。
本文将介绍海洋中碳循环的一些基本知识。
一、碳循环的定义和意义碳是构成生命体的必要元素之一，同时也是地球上最重要的元素之一。
碳循环是指碳在生态系统中不断地流动和转化的过程。
因为海洋是地球上最大的碳库之一，生态系统内的碳循环不仅直接影响着海洋的生态环境，而且还与全球气候变化的相关重要因素之一二氧化碳浓度的变化存在着密切的关系。
因此，研究海洋碳循环，对于理解地球生态系统和全球气候变化的机制具有重要的意义。
二、碳循环的主要途径碳在海洋中循环的途径有多种，其中最常见的主要有以下几种：1）海洋表层的光合作用光合作用是指在光的作用下，植物用二氧化碳和水合成有机物，并释放氧气的过程。
海洋表层的浮游植物和海藻进行光合作用，将二氧化碳转化为有机物。
在这个过程中，固有碳被累积被使用，而溶解在水中的无机碳则被转化为有机碳。
这部分固有碳在海洋中的比例较小，但是在海洋表层光合作用是碳循环中的主要途径。
2）海洋中的呼吸作用海洋生物在进行呼吸作用的过程中会释放出大量的二氧化碳。
这部分二氧化碳主要来自于有机物的分解和吸收，或者是海洋生物消化过程中释放出来的。
其中，来自于分解的有机物的二氧化碳释放是比较固定的，主要与海洋生物数量和分解活动等因素相关。
而来自于吸收和消化过程中释放的二氧化碳，则可能会受到环境因素的影响而产生大的变化。
3）深层水的归还海洋深层水可存储大量的有机碳，随着水体的深渗，深层水中的有机碳会向海洋中的表面层漂移，并在日光充足的表面层重复上述光合作用和呼吸作用过程。
该过程是将有机碳再次转化为无机碳的一个环节。
三、碳循环的变化趋势及对海洋生态系统的影响碳循环在海洋生态系统中的变化趋势和影响因素可以从以下几个方面考虑：1）变暖随着全球气温持续上升，海洋温度也不断升高。
海洋生态系统的碳汇与碳循环
海洋生态系统的碳汇与碳循环碳汇和碳循环是指碳在地球上的循环过程，包括碳的吸收、转化、释放等一系列过程。
海洋生态系统在碳汇和碳循环中起着重要的作用。
本文将探讨海洋生态系统在碳汇和碳循环中的重要性以及对气候变化的影响。
一、海洋生态系统中的碳汇作用海洋是地球上最大的碳汇之一。
海洋生态系统通过吸收大量的二氧化碳（CO2），在海水中形成碳酸盐。
这个过程称为海洋碳汇。
海洋中的浮游植物通过光合作用吸收大量的二氧化碳，将其转化为有机碳，并在生长过程中释放氧气。
一部分有机碳沉积在海底，形成海洋沉积物，另一部分被浮游动物摄食并进一步转化。
这些过程不仅将二氧化碳从大气中抽取，还将其长期储存起来，起到了重要的气候调节作用。
二、海洋生态系统中的碳循环过程海洋生态系统中的碳循环包括碳的生物地球化学循环和物理循环两个方面。
1. 生物地球化学循环：海洋中的浮游植物通过光合作用吸收大量的二氧化碳，将其转化为有机碳，并释放出氧气。
这些浮游植物被浮游动物摄食，形成海洋食物链。
在食物链的不同层次中，有机碳不断转化，最终由微生物降解为溶解态有机碳。
一部分溶解态有机碳会在海洋中长时间循环，另一部分沉积到海底形成沉积物。
2. 物理循环：海洋中的碳还通过物理过程进行循环。
海洋表面的二氧化碳会与大气中的二氧化碳发生交换，形成溶解态二氧化碳。
溶解态二氧化碳会受到风力、海流等因素的影响，进行垂直和水平的运动。
这种运动将二氧化碳输送到不同的海洋深度，促进了碳的分布和循环。
三、海洋生态系统对气候变化的影响海洋生态系统在碳循环中发挥着重要的调节作用，对气候变化有着直接和间接的影响。
1. 通过二氧化碳吸收和储存来减缓气候变化：海洋中的生物通过光合作用吸收大量的二氧化碳，并将其转化为有机碳。
其中一部分有机碳沉积在海底，长期储存起来，在一定程度上减缓了大气中二氧化碳的积累，减少了温室效应。
2. 影响全球温度调节：海洋中的表层水可以吸收大量的热量，并通过深海循环将热量输送到深海。
海洋生态系统的碳循环与气候变化
海洋生态系统的碳循环与气候变化近年来，气候变化成为全球关注的焦点之一。
而海洋生态系统在这场变化中扮演着重要的角色，其中包括了海洋的碳循环。
本文将探讨海洋生态系统中的碳循环与气候变化之间的关联，并讨论其对地球生态系统的影响。
一、碳循环在海洋生态系统中的重要性海洋是地球上最大的碳储存库之一，其中海洋生态系统起着至关重要的作用。
碳在海洋中以多种方式循环，包括海洋碳吸收、有机碳沉积和溶解态无机碳等。
这些过程共同构成了海洋生态系统中的碳循环。
首先，海洋生态系统通过吸收大量的二氧化碳来调节大气中的碳含量。
海洋表面的浮游植物通过光合作用吸收了大量的二氧化碳并将其转化为有机物质，这一过程被称为海洋初级生产。
这些浮游植物部分被其他海洋生物摄食，进而成为海洋食物链中的能量来源。
而当这些生物死亡或者被吞食后，它们的有机物质会被沉降到深海并逐渐转化为有机碳沉积。
这就是海洋生态系统中碳循环的一个重要环节。
其次，海洋还通过溶解态无机碳的循环来影响大气中的碳含量。
海洋中溶解态无机碳主要以二氧化碳的形式存在，而其中一部分会与水中的碳酸根离子结合形成碳酸盐，进而被沉积到海底。
而另一部分则会返回大气中，形成了海洋-大气碳交换的一个重要环节。
这种碳交换对于维持大气中二氧化碳的平衡至关重要。
二、海洋生态系统碳循环与气候变化的相互作用海洋生态系统中的碳循环与气候变化之间存在着密切的相互作用关系。
一方面，气候变化会直接影响海洋生态系统中的碳循环。
例如，温度的升高会导致海洋中溶解态无机碳的释放增加，从而加剧了大气中二氧化碳的增加。
此外，气候变化还会影响海洋生物的分布和生物量，进而影响到海洋初级生产和有机碳沉积等环节。
另一方面，海洋生态系统中的碳循环也对气候变化产生着重要影响。
海洋吸收了大量的二氧化碳，起到了地球气候调节器的作用。
然而，随着人类活动的增加，海洋的吸收能力可能会受到限制，导致大气中二氧化碳的增加进一步加剧。
此外，海洋生态系统的破坏和污染也可能影响海洋生态系统中碳循环的平衡，进而加剧气候变化的风险。
简述海洋的固碳能力列举数据
海洋的固碳能力引言海洋是地球上最大的碳储库之一，具有重要的固碳能力。
它扮演着调节全球气候的重要角色，通过吸收和储存大量的二氧化碳（CO2），减缓了全球变暖速度。
本文将探讨海洋的固碳能力，并列举相关数据，以便更好地理解和评估海洋在全球碳循环中的作用。
1. 海洋对二氧化碳的吸收能力1.1 海水中溶解二氧化碳海水中溶解着大量的二氧化碳，这是由于大气中CO2与水体发生物理和化学反应形成的。
当CO2进入海水后，一部分会与水分子结合形成碳酸（H2CO3），而另一部分则转化为离子态（HCO3-和CO32-）。
这些离子形式的二氧化碳被称为“溶解态”二氧化碳。
1.2 深海对二氧化碳的吸收深海是海洋中最主要的二氧化碳储存区之一。
由于深层海水温度低、压力高，它们更容易吸收和储存二氧化碳。
深海对二氧化碳的吸收速率相对较慢，但由于深海的体积庞大，它仍然是一个重要的储存库。
1.3 海洋生物对二氧化碳的吸收海洋中的浮游植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机物质，并释放出氧气。
这些浮游植物是海洋生态系统中重要的固碳因素之一。
此外，珊瑚礁、藻类和其他海洋生物也能吸收二氧化碳并将其固定在其组织中。
2. 海洋的固碳能力数据2.1 海洋吸收总量根据国际科学界估算，海洋每年吸收约2.6亿至2.9亿吨二氧化碳。
这一数字相当于全球人类活动产生CO2排放量的约30%。
2.2 海水中溶解态二氧化碳浓度根据国际科学家的观测数据，目前全球平均海水中溶解态二氧化碳浓度约为380至410微摩尔/升。
这一浓度在过去200年中增加了约30%。
2.3 深海储存深海中的二氧化碳储量巨大。
据估计，全球深海中储存着约3800亿至12000亿吨二氧化碳，其中约1%至3%是由人类活动引起的。
2.4 海洋生物固碳根据研究数据，每年海洋生物通过光合作用固定约15亿吨的二氧化碳。
这些固定的二氧化碳主要由浮游植物、珊瑚礁和藻类贡献。
3. 海洋固碳能力的意义和挑战3.1 意义海洋的固碳能力对于缓解全球变暖和减少大气中CO2浓度具有重要意义。
海洋碳达峰碳中和研究报告
海洋碳达峰碳中和研究报告
《海洋碳达峰碳中和研究报告》是一份关于海洋碳排放达峰和碳中和的研究报告。
该报告旨在研究海洋生态系统和海洋经济发展的碳排放情况，并提出相应的碳减排和碳中和策略。
报告首先对全球海洋碳排放的现状进行了分析，包括海洋生物调查和气候变化监测数据的收集和分析。
然后，报告提出了海洋碳达峰的目标和路径，即通过采取一系列的措施和政策来实现海洋碳排放的峰值。
在实现海洋碳达峰的基础上，报告进一步研究海洋碳中和的方法和途径。
这包括海洋生态系统恢复和保护、碳捕集和储存技术、碳交易市场等方面的研究。
同时，报告还分析了海洋碳中和的经济、社会和环境效益，以及可能面临的挑战和风险。
最后，报告提出了实现海洋碳达峰和碳中和的政策建议，包括加强国际合作，加大政府投资和支持，鼓励技术创新和产业转型等方面的建议。
总而言之，该报告系统性地研究了海洋碳达峰和碳中和的问题，并提出了相应的策略和政策建议，为全球海洋生态系统的可持续发展和应对气候变化提供了重要参考。
碳循环知识：海洋生态系统中的碳循环
碳循环知识：海洋生态系统中的碳循环碳循环是自然界中最为基本的循环之一，它是生物体内能量转化和物质循环的重要环节。
在生物体内，碳元素是构成有机物质的必需元素之一，而在自然界中，碳的分布十分广泛，其中海洋中的碳循环是一个十分庞大的系统。
海洋生态系统中的碳循环是指包含海洋中的碳的各种生物和物理过程，以及周期性的碳交换。
具体来讲，海洋中的碳分为溶解态碳和悬浮态碳，溶解态碳又包括溶解有机碳和溶解无机碳。
海洋中大部分的溶解有机碳来源于浮游生物的有机碳代谢产物，而溶解无机碳则来自于大气中的CO2。
这些碳在海洋中被各类生物体吸收，并在生物体内进行代谢转化，形成新的有机物质。
此外，海洋中的悬浮态碳主要也来源于浮游生物，其中包括浮游植物和微生物。
这些生物通过进行光合作用将二氧化碳和水转化为有机物，进而将有机物输送给下一层级的生物消费。
海洋中的生物消费也是碳循环中的重要环节，它将由浮游生物产生的有机碳转化为几乎与其相等的无机碳。
在小型无脊椎动物和大型鱼類等食物链的消费过程中，消费者将有机物质转化为利用于其生命过程的化学物质。
海洋生态系统中的碳循环同时还涉及了一些生物地理化学过程。
例如，海洋中的小型浮游生物，如硅藻等，能够通过汲取海水中的硅化合物和溶解态无机碳，来吸收和储存碳。
这些储存的碳随着这些生物体的死亡和沉降，沉积于海底形成了有机质和矿物质的混合层，这也是化石油和天然气的主要来源之一。
除此之外，海洋中的物理过程，如风、洋流、温度等也对碳循环产生了深刻的影响。
例如，风能够将海水表层的水向下混合，使得表层的高浓度有机物质向更深的海层扩散，并将持续存在于海洋中，整个循环过程又被成为“碳泵”。
总的来说，海洋生态系统是全球碳循环的重要组成部分，通过生物和物理过程，实现了碳的代谢和循环转化。
对这一过程的认识，有助于我们更好地理解碳的循环和存储机制，进而为更好地保护和管理海洋资源提供了有益的参考。
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摘要：本文主要介绍了海洋碳循环及其在全球碳循环中的重要作用，概述了海洋碳循环的一般特征，并进一步介绍了南北极海区碳循环的一些概况。
现阶段国内外关于海洋碳循环模式具有大量研究，据此，本文阐述了我国浅海贝藻养殖对海洋碳循环的贡献，最后对海洋碳循环进行了展望。
关键字：海洋、碳循环、贝藻养殖引言自工业革命以来，人类活动使得大气中CO2浓度一直在持续增加。
可以预见在未来相当长的时间内，大气CO2浓度还会不断增加。
IPCC在2001年发布了第三次评估报告。
该报告指出，在过去的42万年中，大气CO2浓度从未超过目前的大气CO2浓度，在20世纪中大气CO2浓度的增加是前所未有的。
估计到21世纪中叶，大气中CO2将比工业革命前增加1倍。
大气CO2浓度的增加对全球变化的影响已引起了广泛的注意，该报告指出，工业革命以来的全球气温已增加了约0.6℃，这主要是由于大气中人为温室气体(如CO2、CH4、N2O、CFCs)浓度增加所致，其中CO2的作用居首位。
初步预测，21世纪全球增暖将超过过去10 ka来自然的温度变化速率。
为了准确评价和预报未来的气候变化，正确认识碳循环显得十分重要。
1、海洋碳循环简介海洋在全球碳循环中起着极其重要的作用，海洋是地球上最大的碳库。
海洋储存碳是大气的60倍，是陆地生物土壤层的20倍(IPCC, 2007)；大约50%人为排放的碳被海洋和陆地吸收(Prentice etal., 2001)。
1.1海洋碳循环碳循环是碳在大气、海洋及包括植物和土壤的陆地生态系统3个主要贮存库之间的流动。
海洋碳循环是碳在海洋中吸收、输送及释放的过程,主要包括CO2的海-气通量交换过程、环流过程、生物过程和化学过程。
其碳的储存形式有3种：可溶性无机碳(CO2、HCO3-和CO32-)，可溶性有机碳(各种大小不一的有机分子)和有机分子碳(存在于活的生物体或死亡动植物的碎片中)。
碳循环研究的一个主要目的就是要回答碳是如何在大气圈、水圈和陆地生物圈之间分配和储存的，而海洋与大气的CO2交换是其中的一个重要角色。
1.2海洋碳循环在全球气候变化过程中的重要作用海洋碳循环可以分为三个方面。
第一方面是“碳酸盐泵”，就是大气中的CO2气体被海洋吸收，并在海洋中以碳酸盐的形式存在；第二方面是“物理泵”，即混合层发展过程和陆架上升流输入，它与海洋环流密切相关；第三方面是“生物泵”，即生物净固碳输出，它是浮游植物光合固碳速率减去浮游植物、浮游动物和细菌的呼吸作用速率，也就是通过生物的新陈代谢来实现碳的转移，在海洋中主要是通过海洋浮游植物的光合作用来实现的。
海洋是一个非常巨大的碳库，海洋中生物群的碳贮量约3Gt，溶解有机碳约1000Gt，溶解无机碳为37400Gt，海洋生态系统在全球碳循环中起着决定性作用。
近十多年来，海洋碳循环研究得到了深入和发展。
海洋在全球碳循环中起着极其重要的作用，海洋是地球上最大的碳库。
海洋储存碳是大气的60倍,是陆地生物土壤层的20倍；大约50%人为排放的碳被海洋和陆地吸收。
海洋与大气交换CO2的时间尺度在几百年以上。
从上个世纪90年代至今，实施了大量的海洋观测计划。
基于观测数据，海洋学家对海洋碳循环做了大量的研究。
大气与海洋的CO2交换主要发生在海水表层，海水表层储存碳的空间是有限的，表层海水与深层海水之间的交换是一个长期的缓慢过程，时间尺度在几百年到几千年之间。
浮游生物的死亡腐化，却可以将海洋表层100m中的碳向深层海洋转移，从而减少海洋表层的含碳量；也可以让海洋吸收大气中CO2的速率大大提高，从而减少大气中CO2的含量，达到辐射量能平衡。
2、海洋碳库的一般特征2.1 海洋CO2的分布特征占地球表面积71%的海洋是一个巨大的碳库，CO2在海洋中的分布变化很大，其分布受多种因素的影响，包括物理、化学和生物等因素。
从海洋对大气CO2增加的调节作用着眼，人们最关心的是海洋CO2的垂直转移过程。
在表面混合层中,由于生物的光合作用，CO2不断被转化成有机碳和生物碳酸盐。
在混合层以下，这些碳部分以碎屑的形式沿水柱下沉，在海洋较深处发生分解和溶解，导致氧的消耗，释放出营养盐以及再生CO2。
2.2海洋CO2的源与汇海洋与大气CO2通常并不处于平衡状态，穿越海—气界面的CO2通量大小和方向是由海—气间CO2分压差决定的。
当海水CO2分压p(CO2)大于大气CO2分压p(CO2)，海洋成为大气CO2的源，反之，海洋为大气CO2的汇。
全球大气p(CO2)的水平梯度很小，除了受工业排放影响的局部区域外，其分布变化一般不会超过5%。
而开阔大洋表层水p(CO2)的变化范围和梯度常常是显著的，并且可以看出CO2明显的源和汇。
因此，海洋CO2的源和汇主要是由表层水p(CO2)的分布变化引起的，间接地受到海水温度、生物活动和海水运动等因素的影响。
赤道海域是全球海洋最大的CO2源区，仅赤道太平洋每年向大气输送1.0 Gt C/a的CO2，占海洋释放的CO2总量的60%。
占地球海洋面积20%的南大洋是CO2最重要的汇区，吸收的CO2约为1.2 Gt C/a，占海洋吸收CO2净通量的35%。
3、碳循环模式的研究进展在海洋碳循环研究中，为探讨海洋对正在逐渐增长的大气CO2量的短期响应，准确估计未来大气中CO2的浓度，进一步预测未来地球气候的可能变化，同时深入研究海洋影响大气CO2浓度的长期效应，了解过去海洋对大气CO2浓度的影响及海洋对气候的控制作用，自20世纪70年代以来人们开始建立各种海洋碳循环模式。
它的发展经历了从一维到三维的过程，包括箱式模型(BM)、海洋环流模型(GCM)、海洋生物化学环流模型(B-GCM)以及海气耦合大气环流模型等多种类型。
箱式模型是把海洋简单地处理为几个或十几个(少数几十个)均匀混合的箱，箱与箱之间的水流是通过示踪物的计算浓度与观测分布相符的方法来计算的，包括箱式扩散模型(BD)、露头模型(OD)、多箱模型(MB)和高度-纬度交换/内部扩散平流模型(HILD-A)。
它们都使用14C进行参数化，均包括了海洋化学过程及海洋各层间进行的混合作用。
海洋环流模型的水流来自对真实海洋动力学模拟的结果，它将海洋分割为网格,对海洋大面积的过程进行平均化处理，并对海洋的循环和混合通过各箱间的扩散和转移进行参数化。
由于它是建立在地球物理流体力学基本原理的循环及温度和盐度基础上的，所以更逼真，结构也更复杂，调节和校准相对困难和费时。
目前估测海洋对大气CO2吸收的GCM主要有3种：汉堡模型、普林斯顿模型和巴黎模型。
海洋生物化学环流模式是包含简单生物化学过程的海洋环流模式，主要由海洋环流模式、海洋碳化学和生物过程组成。
既能研究海洋流场、温度和盐度，又能研究海洋中的各种生物化学物质，营养盐和溶解氧等，其优点如下：(1)以实际的海洋环流及生物化学过程为基础，减少了不确定性;；(2)三维模式能更好地模拟海洋自然碳循环；(3)可以有效地研究与CO2有关的气候变化及反馈过程，特别是对海洋环流与海洋生物过程的相互作用；(4)可以得到CO2空间与时间的分布，并同观测资料进行对比，使研究者能更好地分析研究所得到的结果。
海气耦合大气环流模式是鉴于海洋在全球碳循环中的重要作用，考虑海洋与大气间存在的热量、水分、动量交换等相互作用而建立的一种新模式。
三维海气耦合大气环流模式结合生物过程模式能给出更精确、更细致的模拟结果，将成为未来最主要的研究工具。
4、南北极海区碳循环南北极是全球变化研究领域中十分重要的地区，也是世界大洋对全球变化反馈的一个重要窗口。
4.1南大洋所有的大洋碳循环模式结果均显示，南大洋控制了目前人为源CO2的主要海气通量。
有1/3至1/2的全球大洋吸收都发生在30°S以南。
大洋气候模式表明，人为源CO2有很高的通量进入南大洋，但是却很少存留在那里，这与基于测量数据的大洋人为源CO2的存储量的估计相一致。
南大洋是一个典型的高营养盐、低叶绿素海区，目前提出的低生产力的原因主要有：光限制、上层水体的低垂直稳定性使浮游植物被混合到真光层以下地区，捕食压力，以及微量营养盐限制。
4.2北冰洋与南极地区海洋包围陆地的情况相反，北极是被大陆包围的一片海洋。
尽管北冰洋海冰覆盖范围是南大洋的两倍，但其海冰每年季节性地清除以后，从大气中固定的碳却与南大洋相当。
由于面积相对较小(1.4×107km2),且常年被大面积的海冰、冰川所覆盖，目前北极CO2的汇还很小，然而，如果持续的温室效应使大面积的北极海冰融化的话,北极的高生产力将使每年至少有 1.4Gt有机碳沉降，这就使碳汇提高一个数量级，这也是极区海洋碳循环对全球变暖正反馈的一个例证。
4.3南极海区在南大洋水域中，以南大西洋水域最为肥沃，浮游植物生物量和颗粒有机物浓度最高，这与“岛群效应”有关，使该海区成为南极磷虾最重要的分布区。
尽管南大洋浮游植物生物量较高，初级生产力并不高，浮游植物现存生物量和初级生产力的细胞大小分级测定表明，微微型和微型浮游生物在浮游植物自然群落生物量和生产力中占有重要比重。
4.4北极海区由于冬季航次调查上的困难，目前对南北极海区的调查，特别是国内的研究仍然缺乏冬季的数据。
这样，对整个南北极海区对全球变化的影响方面尚不能作出一个更加准确的估计。
在两极地区源汇的分布状况也因此成为全球碳循环最不确切的因素之一。
在北冰洋，生产力比南大洋高许多，许多海区CO2海气分压差比南大洋的要高。
但是，由于南大洋面积广大及盛行西风和极地东风，长年的高风速，使得南大洋仍然是全球最重要的大洋CO2的汇。
同样，在北极，由于其高生产力、高CO2吸收能力，也将成为未来全球变化反馈中能形成的一个潜在的巨大碳汇。
5、中国浅海贝藻养殖对海洋碳循环的贡献中国是浅海贝藻养殖的第一大国,年产量超过1000万t。
根据贝藻养殖产量、贝藻体内碳元素的含量及其贝类能量收支,推算出2002年中国海水养殖的贝类和藻类使浅海生态系统的碳可达300多万t并通过收获从海中移出至少120万t的碳。
该结果不仅为探讨全球“遗漏的碳汇”问题提供了一个新的线索,同时也证明了浅海的贝类和藻类养殖活动直接或间接地使用了大量的海洋碳,提高了浅海生态系统吸收大气CO2的能力。
另外,贝藻的养殖活动与浅海生态系统的碳循环之间关系复杂,相互作用明显,因此,它的生物地球化学过程是一个值得深入研究的科学问题。
5.1藻类养殖对浅海碳收支的影响随着海藻营养代谢如碳代谢的深入研究，对大型海藻在浅海生态系统物质循环中的重要作用已有了充分的认识。
大型藻类通过光合作用将海水中的溶解无机碳转化为有机碳，从而使水中的CO2分压降低,在其初级生产过程中，还需从海水中吸收溶解的营养盐如硝酸盐、磷酸盐,这使得表层水的碱度升高，将进一步降低水体中CO2的分压，从而促进大气CO2向海水中扩散。