从冰川学窗口窥探有机碳循环的速率
大气与海洋物理
2020-05-07 v1 地球与行星天体物理
摘要
大气成分的冰川学记录表明，过去 800000 年来 O2 以平均 0.3 x 10^12 mol (Tmol) O2 yr^-1 的速率下降。由于地质碳循环调节长期大气氧浓度，大气 O2 的波动通常归因于陆地有机碳(OC)和还原硫风化（大气 O2 的汇）与海洋沉积物中 OC 和还原硫埋藏（O2 的源）之间的不平衡。在此我们汇编并将流体地球（大气、海洋、生物圈）与岩石圈（地壳与上地幔）之间 C、Fe、S 和 H 交换的数据库与脱氧记录进行比对，以量化新生代有机碳的源与汇。我们表明，氧化性大洋岩石圈的下沉和地球内部还原气体的脱气是氧的汇，且该汇显著超过更新世大气脱氧速率。新生代大气 O2 的相对恒定要求有机碳循环是 O2 的净源和 CO2 的净汇，在过去 5000 万年中光合作用平均以约 40 MtC yr^-1 的速率超过呼吸作用。相对不变的大气氧浓度所付出的代价是铁和碳循环中两个由光合作用驱动的不平衡近乎完美地相互抵消。OC 从大陆和海洋向岩石圈的微弱逃逸更为引人注目。它表明尽管呼吸代谢的演化/优化以及大气 O2 上升已超过 24 亿年，有机碳循环仍受到令人惊讶的强动力学控制。
引用
@article{arxiv.2005.02806,
title = {Glaciological window into the pace of the organic carbon cycle},
author = {Galvez Matthieu Emmanuel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.02806},
year = {2020}
}