首尔大学研究团队阐明南大洋碳“反向释放”机制
海洋变暖与强劲西风叠加，放大CO₂释放……“应加快减碳”
减少大气中的二氧化碳（CO₂），海洋是否会重新像过去一样吸收碳？一项研究结果显示，答案未必如此。即使减少碳排放并清除大气中的CO₂，已积蓄热量的南大洋仍可能长期持续变暖，叠加强风影响，反而可能将原本储存的CO₂重新释放至大气。
首尔大学11日表示，地球环境科学系教授Guk Jongseong研究团队通过分析地球系统模型和多种气候模型，阐明了碳减排后南大洋可能从吸收CO₂的“碳汇”转变为向大气释放CO₂的“碳源”的机制。首尔大学地球环境科学系研究员Lee Heeji为第一作者，Guk教授为通讯作者。相关研究成果发表于国际学术期刊《科学进展》（Science Advances）。
南大洋通过吸收人类活动排放的CO₂，在缓冲全球气候变化方面发挥着重要作用。问题在于，即便人类停止碳排放，或从大气中清除已排放的CO₂，海洋也不会立即恢复至原先状态。
即使CO₂减少，海洋仍持续升温
研究团队利用地球系统模型CESM2，模拟了削减碳排放并从大气中去除CO₂的情景。结果显示，即使大气CO₂浓度降至初始水平或更低，南大洋的海表温度仍持续上升。
与此同时，海洋表层中与吸收CO₂能力相关的碱度下降。分析认为，海洋内部积累的热量滞后释放，以及海洋分层和浮游植物导致的“碱度滞留”（Alkalinity trapping）等因素产生了影响。
随着温度上升和碱度下降叠加，海水中CO₂分压（pCO₂）高于大气的逆转现象出现。通常，CO₂会从分压较高处向较低处移动，因此当海洋CO₂分压高于大气时，储存在海洋中的CO₂便可能逸散至大气。
这一现象在南大洋更为强烈。这是因为南大洋特有的强劲西风及较高的CO₂溶解度，使海洋与大气之间的气体交换十分活跃。研究团队将南大洋的气体交换系数降至全球平均水平后重新计算，结果显示，累计碳释放量大幅减少，或南大洋维持碳汇状态。
这意味着，南大洋的强风和活跃气体交换，是放大由变暖和海洋化学变化引发的CO₂反向释放的关键因素。
研究团队还利用第六次国际气候模式比较计划的多种气候模型验证了结果。各模型普遍显示，停止碳排放后，随着时间推移，南大洋碳释放将增强。不过，碳释放出现的时间点和规模因模型而异。
这项研究表明，气候变化存在“滞后效应”。即使降低大气中的CO₂浓度，海洋在过去变暖过程中积累的热量及其化学变化也不会立即消失。即便推迟减排、试图在未来通过大规模碳清除弥补，海洋的延迟反应也可能抵消部分气候缓解效果。
研究团队强调，与其放弃碳清除，不如提前减排时间，并在长期碳清除战略中反映南大洋碳循环的变化。研究团队还提出，有必要长期观测南大洋的气体交换、碱度等海洋碳酸盐系统，并将相关数据精确纳入气候模型。
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