Efficient dissolved organic carbon production and export in the oligotrophic ocean.
Efficient dissolved organic carbon production and export in the oligotrophic ocean.
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DOI：
10.1038/s41467-017-02227-3
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发表时间：
2017-12-11
影响因子：
16.6
通讯作者：
DeVries T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Roshan S;DeVries T
生物固定碳以下沉颗粒或溶解有机碳（DOC）的形式从表层转移到深海。据估计，DOC占全球出口产量的20%左右，但在全球范围内尚未评估这一区域差异的程度。在这里，我们提出了第一个基于观测的全球规模的DOC生产和出口评估，通过结合人工神经网络估计的全球DOC分布，和数据约束的海洋环流模型。我们的研究结果表明，DOC生产和出口的效率在不同的海洋区域变化超过三倍。DOC的产生和输出在贫营养亚热带海洋中显示出明显的峰值，其中DOC约占总有机碳输出的一半。这些分层的营养物质耗尽的地区预计将扩大与未来的变暖，放大DOC在生物泵中的作用，并放大需要改善DOC循环的气候模型。在全球范围内，海洋溶解有机碳（DOC）输出生产的区域变化程度受到很大限制。在这里，作者结合联合收割机的人工神经网络和数据约束的海洋环流模型，以显示DOC输出的效率在不同地区的变化3倍。
Biologically fixed carbon is transferred from the surface to deep ocean as sinking particles or dissolved organic carbon (DOC). DOC is estimated to account for ~20% of global export production, but the degree to which this varies regionally has not been assessed at a global scale. Here we present the first observationally based global-scale assessment of DOC production and export, obtained by combining an artificial neural network estimate of the global DOC distribution, and a data-constrained ocean circulation model. Our results demonstrate that the efficiency of DOC production and export varies more than threefold across oceanographic regions. DOC production and export display a pronounced peak in the oligotrophic subtropical oceans, where DOC accounts for roughly half of the total organic carbon export. These stratified nutrient-depleted regions are expected to expand with future warming, amplifying the role of DOC in the biological pump, and magnifying the need to improve DOC cycling in climate models. The degree of regional variability in marine dissolved organic carbon (DOC) export production is poorly constrained on a global scale. Here, the authors combine an artificial neural network and a data-constrained ocean circulation model to show that the efficiency of DOC export varies 3-fold across regions.
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