12月7日，廈門大學海洋與地球學院、近海海洋環境科學國家重點實驗室教授王為磊聯合國內外研究人員在海洋生物碳泵研究領域取得最新進展。相關研究成果發表于《自然》。

該研究利用自主研發的逆向反演模式，推演出全球尺度海洋生物碳泵的分布格局，揭示了平流+擴散輸出（包括混合層泵、潛沉泵和溶解有機碳擴散輸出等）在全球生物碳泵及深層海洋碳收支中的重要作用，為全球變化背景下海洋碳匯的估算提供了重要參考。

海洋生物泵通過將有機碳從表層輸出到中深層海洋，實現對大氣二氧化碳的長時間封存，是海洋碳匯過程的重要組成部分。然而，海洋生物碳泵涉及多個復雜過程，且多難以觀測和量化。目前，對海洋生物碳泵的直接觀測主要利用沉積物采集器，數據極為稀少，而基于地球系統模式和衛星觀測的估算則存在較大分歧。因此，對海洋生物碳泵的準確估量是目前氣候科學及地球科學研究所面臨的重大挑戰。

該研究基于自主研發的海洋生物地球化學逆向反演模式，通過將海洋碳、磷和氧元素的循環進行整合，建立了生物碳泵以及營養鹽等參數，包括溶解無機磷DIP、溶解無機碳DIC、總堿度ALK、氧氣O2和溶解有機碳DOC的反演關系。主要的創新點在于，由水文參數的分布反推生物泵通量，避免了對海洋生物碳泵具體過程的直接模擬。

本研究根據有機物的輸出形式將生物碳泵分為平流+擴散碳輸出和非平流擴散輸出。課題組研究發現，平流+擴散輸出在部分區域的貢獻率可高于50%。這些區域主要分布在中高緯度海洋，如亞熱帶的北大西洋和南大西洋、高緯度的北大西洋和南大洋輻合帶。研究還發現，如果考慮全路徑碳輸出，大洋中總碳輸出可以滿足中深層海洋呼吸作用的碳需求。

研究進一步從碳在海洋中的滯留時間角度，提供了光合作用生成的有機碳和由生物碳泵產生的再生DIC儲量對停留時間（τ）的分布函數，首次為生物碳泵提供了時間域視角。

據悉，王為磊為該論文的第一作者及通訊作者，美國加州大學歐文分校教授Fran?ois W. Primeau為共同通訊作者。