北冰洋入流关口海域碳吸收动力学研究

As one of the most active areas in the Arctic Ocean (AO), the gateways areas has most complicated controls on their carbon uptake dynamics. On the basis of the latest achievements of the National Natural Science Foundation of China (NSFC) project that has just successfully completed, this project will firmly grasp the highlight that Chukchi Sea can be maintained as a perennial CO2 sink under global warming scenarios, and will be an in-depth study. The study will further study the carbon uptake dynamics in the gateways areas of the AO, and will make a comparison of two most important in-flow shelves in the east and west sides of the AO----the Chukchi and the Barents Seas. Total dissolved inorganic carbon (DIC) data will be used to assess the rate of net community production (NCP), and the scientific issue is interpreted such as why the primary production in the Chukchi Sea, which has the highest biological pump efficiency in the AO, is lower than those of in the Barents Sea. Carbon uptaking dynamics will be well investigated, by analyzing all kinds of hydro-physical processes and bio-geochemical processes, and quantified or semi- quantified their contributions of those main controls. In addition, this study will integrate up to almost two decades carbon fluxes data, to estimate the changes of carbon uptake in the gateway areas of AO and their responses to the rapid transition in the AO.

北冰洋入流关口海域是北冰洋碳循环最为活跃的区域，其影响因素也最为复杂。本项目申请将在去年成功结题完成的北极国家自然科学基金项目--《白令海入流水及海冰快速变化对北极碳汇的影响研究》最新的研究成果基础上，紧紧抓住楚科奇海在全球变暖背景下，过去十几年间一直维持高效率的碳吸收能力这一令人兴奋的发现，继续深入地探讨北冰洋入流关口海域的碳吸收动力学。研究将对北冰洋东西两侧入流关口最重要的两大入流型陆架--楚科奇海和巴伦支海进行对比研究，利用溶解总无机碳变化计算净群落生产力等进行分析，解释楚科奇海生物泵效率最高、生产力却低于巴伦支海这样令人关注的前沿科学问题。通过解析分析各种水文物理以及生物地球化学过程控制因子，定量或半定量其主要影响因素，揭示其碳吸收动力学。同时，本研究将利用长达近二十年的碳吸收通量数据对比深入评估北冰洋入流关口海域碳吸收变化及其对北极快速变化的响应。

北冰洋入流关口海域是北冰洋碳循环最为活跃的区域，其影响因素也最为复杂。本项目紧扣北极热点科学问题，着眼近几十年间北极快速变化，深入分析北冰洋不同分区碳吸收格局及其年际、年代际变化。紧盯着至关重要的北冰洋入流关口海域，深入对比北冰洋入流关口两侧碳吸收的变化差异，分析了白令海入流水对碳吸收格局的显著影响等，阐明了楚科奇海在全球变暖背景下，过去二十年间持续保持的高效率的碳吸收能力原因，探讨北冰洋入流关口海域的碳吸收动力学。通过对比白令海各详细分区的碳吸收格局及其年际年代际变化，发现白令陆坡流区域碳吸收与气候变化的密切相关性，证实了该区域对气候变化的响应。而该区域正是白令海入流水穿越路径并向北流入北冰洋并影响北冰洋的碳吸收水平及碳汇格局。研究分析了各种水文物理以及生物地球化学过程控制因子，解析出了不同分区碳吸收能力的主要控制影响因素，揭示了北冰洋碳吸收动力学。详细计算了近二十年北极、亚北极碳吸收通量变化，揭示北冰洋入流关口海域的重要影响。研究同时发现了近二十年间北冰洋的快速酸化，而通过对入流关口两侧的深入分析对比，发现了“腐蚀性”的太平洋冬季水在西北冰洋的扩张和对北冰洋酸化的严重影响。同时，对北冰洋东西两侧碳循环及海洋酸化主要调控因子进行了详细的对比研究，揭示出了其不同主控因素及显著差异。为研究北冰洋碳循环及海洋酸化提供了第一手的资料，并给出了最新的研究成果。