碳循环反馈
2018年03月31日15时03分另一组重要的气候反馈涉及全球碳循环。特别是,气候系统中的两个主要碳储量是碳海洋和陆地生物圈。这些水库在历史上占用了大量的人为活动 CO 2排放量。大约50-70%被海洋清除,而其余的则被陆地生物圈清除。全球变暖,但是,可以降低这些水库的螯合大气中二氧化碳的能力2。在碳的吸收率减少由这些储存器将增加CO的步伐2积聚在大气中,并代表尚未增加温室气体浓度的另一种可能的正反馈。
在世界的海洋中,这种反馈效应可能需要几条途径。首先,如地表水温,他们会保持较少溶解的CO 2。其次,如果有更多的CO 2加入到大气中,采取了由海洋,碳酸氢根离子(HCO 3 - )将相乘和海洋酸度会增加。由于碳酸钙(CaCO 3)由酸性溶液分解,酸度上升将威胁海洋栖动物掺入的CaCO 3到它们的骨架或壳。随着这些生物体越来越难以吸收大洋碳,生物泵的效率会相应地降低,这有助于将海洋保持为碳水槽(如在部分中描述的二氧化碳)。第三,表面温度升高可能会导致所谓的减速热盐环流(见 海洋环流变化),这是一种全球性的海洋流动模式,部分驱动了极地附近地表水域的下沉,并且负责深海大部分的埋藏碳。由于融化的淡水流入通常为咸水的条件,这种流动减缓也可能导致将CO 2从浅水向深水转移的溶解度泵效率降低。事实上,据预测,如果全球变暖持续到一定程度,海洋将不再是二氧化碳的净汇2,并会成为净源。
由于亚马逊地区等地区变暖和干燥,热带森林的大部分地区都会流失, 植物螯合大气中的CO 2将被减小。因此,陆地生物圈虽然目前是碳汇,但仍将成为碳源。环境温度是影响节奏的重要因素植物中的光合作用以及许多适合当地气候条件的植物物种已经使其光合速率最大化。随着温度的升高和条件开始超过光合作用和土壤呼吸的最佳温度范围,光合作用的速率会下降。随着死亡植物分解,微生物代谢活动(CO 2源)将增加并最终超过光合作用。
在充分的全球变暖条件下, 甲烷在海洋和陆地生物圈中下沉也可能成为甲烷来源。湿地每年的甲烷排放量可能会增加或减少,这取决于温度和营养物质的输入,并且湿地可能会从源头切换到下沉。由于北极变暖,甲烷释放量也有可能增加永久冻土层(陆地上)以及海洋大陆边(海平面以下几百米)的甲烷释放。目前大气中平均甲烷浓度为1,750 ppb,相当于3.5亿吨(35亿吨)碳。北极冻土中至少存储了400亿吨碳当量,而在海洋大陆边缘以被称为包合物的水合结晶形式捕集的碳当量至多为10,000亿吨(10万亿吨)。据认为,尽管潜在排放的数量和速率仍然存在高度不确定性,但被捕集的甲烷中的一部分可能会变得不稳定并伴有额外的变暖。