溶解無機碳

溶解無機碳

溶解無機碳 (DIC) 是溶液中無機碳水種的總和。碳化合物可以區分為有機或無機,以及溶解或顆粒,具體取決於它們的組成。有機碳是蛋白質、脂質、碳水化合物和核酸等有機化合物關鍵成分的骨架。

無機碳主要存在於簡單的化合物中,如二氧化碳、碳酸、碳酸氫鹽和碳酸鹽(分別為CO2,H2CO3,HCO3,CO3),溶解無機碳(DIC)包括三種主要的水性物質:CO2,HCO3,CO3,以及它們在較小程度上與金屬離子的絡合物。

基本介紹

  • 中文名:溶解無機碳
  • 外文名:Dissolved inorganic carbon(DIC)
  • 所屬學科地質學古氣候學
溶解度泵,生物泵, 碳酸鹽泵,測量,

溶解度泵

二氧化碳水與水反應生成碳酸,碳酸非常不穩定,會迅速解離成水合氫鹽和碳酸氫鹽。因此,在海水中,溶解的無機碳通常被稱為碳酸氫鹽、碳酸根離子和溶解二氧化碳(CO2,H2CO3,HCO3,CO3)的集合。化學方程式為:
超過99%的溶解無機碳以碳酸氫鹽和碳酸根離子的形式存在,這意味著海洋的大部分碳儲存能力都是由於這種化學反應性。 CO 2 的海空氣通量和由此產生的溶解性無機碳受強風和垂直混合等物理過程以及光合作用、呼吸和分解等生物過程的影響。

生物泵

溶解的無機碳是生物泵的關鍵部件,生物泵被定義為從上層海洋到深海的生物產生的有機碳通量。溶解的無機碳以二氧化碳的形式固定成有機碳,通過光合作用產生。呼吸作用是相反的過程,消耗有機碳產生無機碳。光合作用和生物泵依賴於無機營養物質和二氧化碳的可用性。
光合作用:
呼吸作用:
海洋學家試圖通過估計淨群落產量 (NCP) 來了解海洋的代謝狀態或生物泵的效率,即總初級生產力 (GPP) 減去群落呼吸(當地自養生物和異養生物的呼吸總和)。高效的生物泵增加了向更深海洋的生物輸出,據推測,這可以抑制上層海洋中的二氧化碳的釋放。

碳酸鹽泵

碳酸鹽泵有時被稱為生物泵的“硬組織”組件。 一些表層海洋生物,如球石體,通過固定碳酸氫鹽,用碳酸鈣(一種顆粒狀無機碳)產生堅硬的結構。溶解無機碳的這種固定是海洋碳循環的重要組成部分。
生物碳泵將無機碳(CO2)以糖(C6H12O6)的形式固定成顆粒狀有機碳,而碳酸鹽泵則固定無機碳酸氫鹽並導致CO2的淨釋放。這樣,碳酸鹽泵可以稱為碳酸鹽對泵。它通過抵消來自生物泵的通量CO2來對抗生物泵。

測量

海洋學家和工程師繼續尋找新穎、更準確的方法來測量海水中的碳含量。一種方法是收集水樣,並使用TOC分析儀直接測量DIC。 樣品可以與穩定同位素比 C/C、鹼度測量和物理過程估計相結合,以創建測量技術。海洋研究所的研究人員開發了一種工具,該工具使用流動注入分析來測量海水的微流體樣品並連續監測溶解的無機碳含量。

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