NSFGEO-NERC: Quantifying the Modern and Glacial Ocean's Carbon Cycle Including Isotopes

NSFGEO-NERC：量化现代和冰川海洋的碳循环（包括同位素）

基本信息

批准号：
NE/T009357/1
负责人：
Samar Khatiwala
金额：
$ 15.68万
依托单位：
University of Oxford
依托单位国家：
英国
项目类别：
Research Grant
财政年份：
2019
资助国家：
英国
起止时间：
2019 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://gtr.ukri.org/projects?ref=NE%2FT009357%2F1
关键词：
NSFGEO NERC Quantifying Modern Glacial

项目摘要

Data-constrained process-based models of the modern and glacial ocean's carbon cycle will be developed and analyzed using a novel method. The method decomposes Dissolved Inorganic Carbon (DIC = Cpre + Creg) accurately into preformed (Cpre = Csat + Cdis) and regenerated (Creg = Corg + Ccaco3) components, where Csat = Csat,phy + Csat,bio is the equilibrium saturation and Cdis = Cdis,phy + Cdis,bio the disequilibrium, each with physical and biological contributions, and Csoft and Ccaco3 are organic (soft tissue) and calcium carbonate (hard tissue) components. DIC = Cphy + Cbio can thus be separated into physical Cphy = Csat,phy + Cdis,phy and biological Cbio = Csat,bio + Cdis,bio + Csoft + Ccaco3 parts. Perturbation experiments will be used to attribute the change of each component, DIC and atmospheric CO2 to changes in individual variables (circulation, sea ice, temperature, sea level and iron fluxes). Different viable equilibrium states will be produced for the modern and glacial ocean incorporating recent innovations in ocean physics, such as different mixing parameterizations and ventilation diagnostics, and in biogeochemistry, such as variable elemental (C:P) stoichiometry, dissolved iron fluxes, sediment interactions, cycling of Pa/Th, and land carbon changes. This approach will allow quantitative, process-based understanding of glacial-interglacial changes in ocean carbon storage including uncertainty estimates. It will also elucidate the response of carbon components to circulation changes. The decomposition will be extended to carbon isotopes (d13CDIC).

将使用一种新方法开发和分析现代和冰川海洋碳循环的基于数据约束过程的模型。该方法将溶解的无机碳 (DIC = Cpre + Creg) 准确地分解为预成型 (Cpre = Csat + Cdis) 和再生 (Creg = Corg + Ccaco3) 组分，其中 Csat = Csat,phy + Csat,bio 为平衡饱和度，Cdis = Cdis,phy + Cdis,bio 不平衡，各自具有物理和生物贡献，并且 Csoft 和 Ccaco3 是有机的（软组织）和碳酸钙（硬组织）成分。 DIC = Cphy + Cbio 因此可以分为物理 Cphy = Csat,phy + Cdis,phy 和生物 Cbio = Csat,bio + Cdis,bio + Csoft + Ccaco3 部分。扰动实验将用于将每个成分、DIC 和大气 CO2 的变化归因于各个变量（环流、海冰、温度、海平面和铁通量）的变化。结合海洋物理学的最新创新，例如不同的混合参数化和通风诊断，以及生物地球化学的最新创新，例如可变元素（C:P）化学计量、溶解铁通量、沉积物相互作用，将为现代和冰川海洋产生不同的可行平衡状态、Pa/Th 循环和土地碳变化。这种方法将允许基于过程的定量理解海洋碳储存的冰期-间冰期变化，包括不确定性估计。它还将阐明碳成分对循环变化的响应。分解将扩展到碳同位素（d13CDIC）。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Fast Spin-Up of Geochemical Tracers in Ocean Circulation and Climate Models

海洋环流和气候模型中地球化学示踪剂的快速旋转

DOI：
http://dx.10.1029/2022ms003447
发表时间：
2023
期刊：
Journal of Advances in Modeling Earth Systems
影响因子：
6.8
作者：
Khatiwala S
通讯作者：
Khatiwala S

Decomposing the Oxygen Signal in the Ocean Interior: Beyond Decomposing Organic Matter

分解海洋内部的氧气信号：超越分解有机物

DOI：
http://dx.10.5281/zenodo.4455660
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Cassar N
通讯作者：
Cassar N

Publisher Correction: Glacial deep ocean deoxygenation driven by biologically mediated air-sea disequilibrium

出版商更正：生物介导的海气不平衡驱动冰川深海脱氧

DOI：
http://dx.10.1038/s41561-021-00710-7
发表时间：
2021
期刊：
Nature Geoscience
影响因子：
18.3
作者：
Cliff E
通讯作者：
Cliff E

Dissolved gases in the deep North Atlantic track ocean ventilation processes.

北大西洋深处的溶解气体跟踪海洋通风过程。

DOI：
http://dx.10.1073/pnas.2217946120
发表时间：
2023
期刊：
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
影响因子：
11.1
作者：
Seltzer AM
通讯作者：
Seltzer AM

Decomposing the Oxygen Signal in the Ocean Interior: Beyond Decomposing Organic Matter

分解海洋内部的氧气信号：超越分解有机物