新研究深入探讨了海洋吸收碳的过程如何随时间变化，以及这些变化可能如何影响其缓冲气候变化的能力
加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的海洋学家蒂莫西·德夫里斯（Timothy DeVries）和研究生迈克尔·诺维基（Michael Nowicki）表示，充分理解海洋碳循环的变化趋势，是改进当前地球海洋碳吸收模型的关键。这些信息反过来可能带来更精准的气候预测。
大气中二氧化碳的累积速率并不一定与排放量同步变化。
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“我们最初考察的是大气中二氧化碳的累积速率，然后将其与排放速率进行比较，”德夫里斯说。“基本上可以预期，如果排放量增加10%，那么大气中的累积速率也应相应增加，比如增加10%。
“但我们发现，大气中二氧化碳的累积速率并不一定与排放量同步变化，”他接着说。事实上，在研究了两个十年的碳排放量与大气碳累积数据之后，研究人员得出了一些违反直觉的结论。
十年对比
“我们发现，在1990年代，大气中的累积速率增长得相当快，而排放量的增长却相当缓慢，”德夫里斯说。“而在2000年代则恰恰相反：排放量大幅增加，但大气中的累积速率却保持稳定。”
研究人员表示，这种变化部分归因于海洋的碳吸收活动，即一系列将碳从表层输送至深层的物理和生物过程。大气中二氧化碳累积的十年际变化中，至多40%可归因于海洋吸收碳的速度；其余部分则可归因于陆地生物圈的活动。
“我们采用了几种不同的方法来估算海洋中二氧化碳的累积速度，基本上所有方法都表明，1990年代海洋吸收二氧化碳的速度较慢，这正是大气中累积速度更快的原因，”德夫里斯说。“而2000年代海洋吸收二氧化碳的速度更快，因此大气中的累积速度较慢。”
动态的二氧化碳吸收
研究人员表示，本文的结果突显了海洋的高度动态性：有众多因素影响其作为碳汇的能力。海洋吸收碳的主要物理因素之一是海洋环流——二氧化碳被吸收进入表层海水，随后洋流将其带往世界上较冷的区域并下沉，从而将这种温室气体与大气隔离封存。
研究人员表示，自然和人为导致的变暖都可能影响深层洋流，而水密度差异会驱动深层洋流（冷而密的水下沉，温暖而密度较低的水则上升）。实际上，这会减缓洋流速度，降低碳吸收速率，并从长期来看降低海洋作为碳汇的效率。同样，厄尔尼诺和火山喷发等其他自然现象也能改变温度和风型，进而可能影响洋流。
好消息是，气候模型总体上已指向正确的方向。
“令人感兴趣的是，海洋模型总体上捕捉到了趋势，但其幅度较小（低于观测结果所显示的水平），”诺维基说。“但这引出了下一个问题：原因何在？”
“我们需要开展更多研究，以探究是什么驱动了这种变化，”德夫里斯说。他区分了气候变率与气候变化：前者是相对短期的、偏离总体趋势的波动；后者则是一种长期趋势，气候由此进入新的平均状态，即“新常态”。研究人员表示，将海洋不断变化的碳汇纳入模型，将有助于做出更准确的气候预测。
