河流源岩性物质对全球海洋生物碳泵的影响:从短期促进到长期抑制
首先,河流源岩性物质仅在河口区或海洋表层向外海输送时对全球海洋POC出口和转移的影响有限,对初级生产没有太大改变。然而,当河流源岩性物质沿陆架和陆坡坡面向外海输运时,会对全球海洋的生物碳泵产生显著影响,导致POC通量降低和营养盐分布发生变化。这主要是因为河流源岩性物质的输入导致了限制性营养盐含量的变化,从而改变了浮游植物的生长状况,进而影响了POC的出口和转移。
其次,河流源岩性物质加入对全球POC通量空间分布的最终影响是使POC通量在亚热带贫营养环流区增加而在热带太平洋、太平洋东部沿海区域和高纬度海区降低。这种变化主要是由于浮游植物生长限制性营养盐含量的改变造成的。小型浮游植物和硅藻在许多中低纬地区受到常量营养盐限制,而热带太平洋和南太平洋则以铁为主要限制因子。在河流源岩性物质输入的影响下,虽然最限制生长因子的空间格局基本没有改变,但海洋中营养盐分布发生了变化,常量营养盐含量在副热带环流区,尤其是太平洋中低纬区域显著增加,这主要是因为大陆边缘海域的溶解铁含量强烈下降造成的。
最后,尽管河流源岩性物质的输入会立刻激活全球海洋POC出口及转移的增加,但随着时间的推移,会导致全球海洋总的年平均POC出口和转移都显著降低,进而引发明显的生物响应。这是因为,河流源岩性物质的输入会导致大陆边缘的溶解铁被清除,同时从水柱中清除了早些时候产生的生物颗粒,进而引发了略有滞后但却非常明显的生物响应,最终导致全球海洋总的年平均POC出口和转移都显著降低。
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