Biological lability of terrestrial DOM increases CO2 outgassing across Arctic shelves
Biological lability of terrestrial DOM increases CO2 outgassing across Arctic shelves
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陆地 DOM 的生物不稳定性增加了北极大陆架的二氧化碳排放
DOI：
10.1007/s10533-022-00961-5
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
4
通讯作者：
Polimene L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Polimene L
近几十年来，北极陆架海接收的河流径流比任何其他海洋区域都多，并且淡水负荷和相关陆地物质输入不断增加。陆地永久冻土融化和海岸侵蚀的加剧使先前冻结的有机物暴露出来，增强了其向近岸地区的流动和释放。改变陆地溶解有机物（terr-DOM）负荷和成分可能会改变陆架初级生产力和呼吸作用，最终影响区域二氧化碳空气-海洋净通量。然而，北冰洋气候反馈的未来演变高度依赖于沿海水域中terr-DOM的生物降解性，这是建模研究中经常忽略的一个因素。在这里，我们使用生物地球化学模型评估了东西伯利亚北极陆架 (ESAS) 水域的 CO2 空气-海洋通量对改变 terr-DOM 供应和降解性的敏感性，该模型明确考虑了细菌动态和变化的 terr-DOM 组成。我们发现，不断增加的 terr-DOM 负荷和可降解性会引发一系列生物地球化学和生态过程，将 ESAS 水域从净汇转变为二氧化碳净源，即使在考虑到通过额外的陆地营养物质增强沿海生产力后也是如此。我们的研究结果表明，未来预计来自泥炭和永久冻土融化的不稳定陆地DOM输入可能会大大增加北极陆架海的二氧化碳流出量，从而对气候变化造成目前无法量化的正反馈。
Arctic shelf seas receive greater quantities of river runoff than any other ocean region and are experiencing increased freshwater loads and associated terrestrial matter inputs since recent decades. Amplified terrestrial permafrost thaw and coastal erosion is exposing previously frozen organic matter, enhancing its mobilization and release to nearshore regions. Changing terrestrial dissolved organic matter (terr-DOM) loads and composition may alter shelf primary productivity and respiration, ultimately affecting net regional CO2air–sea fluxes. However, the future evolution of Arctic Ocean climate feedbacks are highly dependent upon the biological degradability of terr-DOM in coastal waters, a factor often omitted in modelling studies. Here, we assess the sensitivity of CO2air–sea fluxes from East Siberian Arctic Shelf (ESAS) waters to changing terr-DOM supply and degradability using a biogeochemical model explicitly accounting for bacteria dynamics and shifting terr-DOM composition. We find increasing terr-DOM loads and degradability trigger a series of biogeochemical and ecological processes shifting ESAS waters from a net sink to a net source of CO2, even after accounting for strengthening coastal productivity by additional land-derived nutrients. Our results suggest that future projected inputs of labile terr-DOM from peat and permafrost thaw may strongly increase the CO2efflux from the Arctic shelf sea, causing currently unquantified positive feedback to climate change.
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模拟北冰洋河流溶解有机碳的运输和归宿
DOI：
--
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
--
作者：
M. Manizza;M. Follows;S. Dutkiewicz;J. McClelland;D. Menemenlis;C. Hill;A. Townsend‐Small;B. Peterson
通讯作者：
B. Peterson
影响因子：
2.8
作者：
C. Wegner;J. Hölemann;I. Dmitrenko;S. Kirillov;K. Tuschling;E. Abramova;H. Kassens
通讯作者：
C. Wegner;J. Hölemann;I. Dmitrenko;S. Kirillov;K. Tuschling;E. Abramova;H. Kassens
影响因子：
5.2
作者：
Cooper, L. W.;McClelland, J. W.;Peterson, B. J.
通讯作者：
Peterson, B. J.
东西伯利亚北极陆架外侧溶解、颗粒和沉积有机碳库中陆源有机质的组成对比
影响因子：
4.9
作者：
J. Salvadó;T. Tesi;M. Sundbom;Emma Karlsson;M. Kruså;I. Semiletov;E. Panova;Ö. Gustafsson
通讯作者：
Ö. Gustafsson
影响因子：
1.8
作者：
S. Yasunaka;A. Murata;E. Watanabe;M. Chierici;A. Fransson;S. Heuven;M. Hoppema;M. Ishii;T. Johannessen;N. Kosugi;S. Lauvset;J. Mathis;S. Nishino;A. Omar;A. Olsen;D. Sasano;Taro Takahashi;R. Wanninkhof
通讯作者：
S. Yasunaka;A. Murata;E. Watanabe;M. Chierici;A. Fransson;S. Heuven;M. Hoppema;M. Ishii;T. Johannessen;N. Kosugi;S. Lauvset;J. Mathis;S. Nishino;A. Omar;A. Olsen;D. Sasano;Taro Takahashi;R. Wanninkhof