水生生态系统对全球变化的反馈

人类活动每年向大气排放约7±1.5 Gt C/a，其中:

1. 化石燃料的燃烧: 5.4±0.5 Gt C/a

2. 森林采伐: 1.6±1.0 Gt C/a

 现在，大气浓度约为365 ppm，比工业革命前的大气浓度(～280 ppm)高约1/4，并正以每年0.4％的速度增加。水生生态系统，特别是海洋生态系统在全球碳循环中发挥着重要作用，能有效地缓解浓度增加引起的温室效应。

海洋生态系统在全球碳平衡中的作用

海洋持有的碳比大气多50倍，其中大部分是以碳酸盐()和碳酸氢盐()离子的形式存在。

海洋对大气的吸收量在很大程度上决定于混合层碳酸盐化学的平衡、水中溶解碳的平流传输、通过空气－海水界面的扩散、海洋有机体生物的生产及所产生的碎屑碳的沉降等(Broecker et al., 1993)。海洋吸收的能力取决于溶解的碳酸盐和硼酸盐的离子数量。

在海洋表层，浮游植物通过光合作用将海水中溶解的无机碳转化为有机碳，水中分压(P )降低；在其初级生产过程中，还需从海水中吸收溶解的无机盐，如硝酸盐和磷酸盐，这使得表层水的碱度升高，也将降低水中的分压。这两个过程造成空气－海洋交界面两侧的分压差，促进大气向海水的扩散。

同时，由于向海底沉降的有机颗粒携带的营养盐经分解回到无机形式的速率非常缓慢，使得表面水的碳含量比深度超过1000 m处海水中的碳含量低14％。海洋表层的这一生物动力学过程，也被称之为“生物学泵”。

海洋生态系统碳循环