末次冰期南海南部暴露的巽他陆架是大气碳汇?

在约10万年的冰期-间冰期旋回中,大气CO_2浓度与温度存在几乎同步的周期性变化:间冰期的CO_2浓度约为280×10^(-6),冰期逐渐下降,至盛冰期达到最低(约180×10^(-6)),冰消期又快速回升。关于冰期大气CO_2的去向,前人的许多研究表明,冰期的海洋是个巨大的碳汇,而陆地碳储量在冰期是下降的。从海洋和陆地碳库整体的变化来看,似乎冰期大气CO_2浓度的下降完全可以用海洋碳库的增加来解释,甚至陆地碳库还是大气的源。但通过分析各种地质证据与数值模拟结果,发现末次冰期南海南部暴露的巽他陆架上分布着广阔的热带森林,这意味着,末次冰期暴露的巽他陆架可能具有较强的储碳能力,与冰期陆地的碳源角色相反。因此,为更准确了解碳循环与气候变化,未来的研究需要对陆地碳库进行有效细分,定量描述各区域在碳循环中的角色。

末次盛冰期巽他陆架海平面和植被变化对陆表碳通量影响的数值模拟研究

末次盛冰期巽他陆架陆地暴露面积比现代增加将近一倍,该时期东南亚的碳汇能力是否比现代更强?本文利用GOSAT现代卫星数据集、实测碳密度数据集,对现代森林和草原生态系统碳通量(陆表碳通量)进行分析,发现二者的固碳能力相差较大,与地球系统模式的结果一致。本文基于末次盛冰期巽他陆架上植被分布类型的争议,为量化末次盛冰期巽他陆架暴露对大气二氧化碳浓度变化(陆表碳通量)的影响,利用美国国家大气研究中心(NCAR)的通用陆地模型(CLM4),以巽他陆架的植被、陆地面积为敏感条件进行了两组试验,考察末次盛冰期巽他陆架植被变化对陆表碳通量的影响。通过敏感试验结果分析,结合已有的孢粉化石证据,认为当末次盛冰期巽他陆架暴露且被热带雨林覆盖时,仅通过陆表碳交换就会使得东南亚的碳汇能力增强约0.16 PgC/a,在全球大气二氧化碳浓度的冰期-间冰期旋回中扮演着重要角色,表明植被重建的可靠性对模拟末次盛冰期巽他陆架的陆地碳循环过程及其对气候的反馈非常重要。模拟结果还表明,末次盛冰期暴露的巽他陆架应具有较强的储碳能力,与冰期陆地的碳源角色相反,值得进一步研究。