Лекция 4. Lect_04_Carbon_III Цикл углерода (продолжение). Проблема масштаба при анализе динамики во времени содержания СО2 в атмосфере. Углерод в океане. Сравнение с сушей. Биомасса и чистая первичная продукция (NPP). Карты распределения NPP в океане. Апвеллинг и даунвеллинг. Эль-Ниньо. Перенос углерода в глубины водной толщи: физико-химический и биологический насосы. «Петля Брокера». Углерод на суше. Почва. Изъятие человеком NPP с поверхности суши: картина глобального распределения.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Лекция 4. Lect_04_Carbon_IIIЦикл углерода (продолжение). Проблема масштаба при анализе динамики во времени содержания СО2 в атмосфере. Углерод в океане. Сравнение с сушей. Биомасса и чистая первичная продукция (NPP). Карты распределения NPP в океане. Апвеллинг и даунвеллинг. Эль-Ниньо. Перенос углерода в глубины водной толщи: физико-химический и биологический насосы. «Петля Брокера». Углерод на суше. Почва. Изъятие человеком NPP с поверхности суши: картина глобального распределения.
Проблема масштаба
scaling
май
октябрь
Изменения CO2 и температуры за 420 тыс. лет («Восток»)
Изменения CO2 и температуры за 800 тыс. лет (EPICA)
Изменения содержания кислорода (наверху) и углекислого газа (внизу) за 600 миллионов лет PAL – Present Atmospheric Level
Эмиссия СО2 определяет повышение
температуры? или повышение
температуры определяет эмиссию
CO2?
Углерод в океане
Ежегодно связывается ≈ 92 Гт С возвращается в атмосферу ≈ 90 Гт С
СО2, взаимодействуя с молекулами воды, образует угольную кислоту, которая
диссоциирует на СО3- и СО3
2-
В зависимости от рН соотношение сдвигается
СО32- + СО2 + Н2О ↔ 2 НСО3
-
Углерод в океане
Буферная емкость океана ограничена:
1. Нехваткой катионов Ca2+ и Mg2+ (необходимы для образования известковых скелетов организмов)
2. Крайне слабым перемешиванием водной толщи (перемешиваемый слой – 100-200 м,средняя глубина океана - 3900 м)
Масса углерода живых организмов в океане:
≈ 1-2 Гт
Масса углерода в виде детрита (POC – particulate organic carbon) в океане:
≈ 100 Гт
Масса углерода в виде растворенного органического вещества (DOC – dissolved organic carbon)
≈ 1000 Гт
Биомасса организмов в океане ≈ 1-2 Гт С на суше ≈ 800 Гт С (600 - 1000) Чистая первичная продукцияокеана ≈ 60 Гт С год-1 (35 – 100) суши ≈ 57 Гт С год-1 (48 – 65)