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Recent increase in oceanic carbon uptake driven by weaker upper-ocean overturning

机译：由于上层海洋倾覆减弱，近期海洋碳吸收量增加

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摘要

The ocean is the largest sink for anthropogenic carbon dioxide (CO2), having absorbed roughly 40 per cent of CO2 emissions since the beginning of the industrial era(1,2). Recent data show that oceanic CO2 uptake rates have been growing over the past decade(3-7), reversing a trend of stagnant or declining carbon uptake during the 1990(8-14). Here we show that ocean circulation variability is the primary driver of these changes in oceanic CO2 uptake over the past several decades. We use a global inverse model to quantify the mean ocean circulation during the 1980s, 1990s and 2000s, and then estimate the impact of decadal circulation changes on the oceanic CO2 sink using a carbon cycling model. We find that during the 1990s an enhanced upper-ocean overturning circulation drove increased outgassing of natural CO2, thus weakening the global CO2 sink. This trend reversed during the 2000s as the overturning circulation weakened. Continued weakening of the upper-ocean overturning is likely to strengthen the CO2 sink in the near future by trapping natural CO2 in the deep ocean, but ultimately may limit oceanic uptake of anthropogenic CO2.
机译：海洋是最大的人为二氧化碳汇，自工业时代开始以来已吸收了约40％的二氧化碳排放（1,2）。最近的数据显示，过去十年中海洋二氧化碳的吸收率一直在增长（3-7），扭转了1990年碳吸收率停滞或下降的趋势（8-14）。在这里，我们证明了海洋环流的变化是过去几十年来海洋二氧化碳吸收量变化的主要驱动力。我们使用全局逆模型来量化1980年代，1990年代和2000年代的平均海洋环流，然后使用碳循环模型估算年代际环流变化对海洋CO2汇的影响。我们发现，在1990年代，上层海洋倾覆环流的增强驱使了自然CO2的逸出量增加，从而削弱了全球CO2汇。随着周转量减弱，这种趋势在2000年代发生了逆转。上层海洋翻转的持续减弱可能会在不久的将来通过将自然二氧化碳捕获在深海中而加强二氧化碳的吸收，但最终可能会限制海洋对人为二氧化碳的吸收。

著录项

  • 来源
    《Nature》 |2017年第7640期|215-218|共4页
  • 作者

    DeVries Tim; Holzer Mark; Primeau Francois;

  • 作者单位

    Univ Calif Santa Barbara, Dept Geog, Santa Barbara, CA 93106 USA|Univ Calif Santa Barbara, Earth Res Inst, Santa Barbara, CA 93106 USA;

    Univ New South Wales, Sch Math & Stat, Sydney, NSW 2052, Australia|Columbia Univ, Dept Appl Phys & Appl Math, New York, NY 10027 USA;

    Univ Calif Irvine, Dept Earth Syst Sci, Irvine, CA 92697 USA;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
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