夏季白令海不同海区CO2源汇及其控制机制研究

During the past several decades, the environment of the Bering Sea has undergone a considerable transition as a result of global change, such as warming, enhanced sea-ice loss and the recent occurrence of seasonal CaCO3 mineral undersaturations. Based on the summer cruises of Chinese National Arctic Research Expedition (CHINARE), the sink and source status of the Bering Sea will be studied in this project. Given the different oceanographic characteristics and uncertainties about the carbon budget in the different regions of Bering Sea, we will survey the typical transects covering the Bering Sea basin, the Bering shelf and slope area, and the Bering Strait, examine the CO2 partial pressure (pCO2) and total alkalinity (TA), dissolved inorganic carbon (DIC), pH and related parameters, integrate the currut data with data from previous CHINARE, then determine the latest magnitude of CO2 sinks and sources in different regions of Bering sea, reveal the key biogeochemical processes and mechanisms behind them, which will provide an important reference for the study of marginal Seas in the high-latitude.

最近几十年全球变化已导致白令海环境条件发生显著变化，比如变暖和海冰急剧减少以及近年来出现的碳酸钙季节性不饱和等等。基于中国北极科学考察夏季航次，本申请拟在白令海各海区开展 CO2 源汇的研究。针对白令海各海区不同的特点及其CO2 源汇状况的不确定性，本研究将对贯穿白令海盆区、陆坡区、陆架区和白令海峡的典型断面进行采样，对白令海 CO2分压（pCO2）的走航观测和断面站位碳酸盐体系水样（总碱度 TA，溶解无机碳 DIC，pH等）等相关理化参数的分析，并结合以往北极航次白令海数据，系统地评估白令海各海区最新的CO2源汇，探讨其源汇控制的关键过程与机制，为世界上其他类似高纬度边缘海的研究提供重要参考。

在全球持续变暖的背景下，白令海正在发生着一些气候和环境的变化，这些变化对CO2源汇以及控制CO2源汇的生物地球化学过程产生重要影响。基于中国北极科学考察夏季航次，项目对夏季白令海CO2源汇特征及其控制因素进行了研究。以往的研究大部分都局限在陆架区域，而我们对贯穿白令海海盆、陆坡和陆架的断面进行了调查，数据覆盖范围相对较广，可大致了解整个白令海的CO2源汇状况。我们的研究结果表明除了白令海峡西部的上升流区之外，白令海都是大气CO2的汇区。尽管白令海夏季海表pCO2的增长趋势（平均增长率为2.7±0.8μatm yr-1）略高于大气pCO2（平均增长率为2.2±0.4μatm yr-1），然而由于风速具有波动性，2008-2017年白令海夏季海-气CO2通量没有明显的增强或减弱趋势，而是呈现上下波动，平均值为-14.1±2.2 mmol m-2 d-1。在未来白令海气候和环境变化继续加剧的条件下，使得白令海碳汇增强或减弱的因素将同时存在。因此，未来白令海的碳汇是增强还是减弱尚无定论。