揭示地球大气CO₂含量的变化历史及其导致这些变化的机制不仅是古气候学研究的热点，从中获得的碳循环和气候变化机制也可以协助我们更好的预测未来气候变化。2020年6月7日上午10点，地球化学空中会议第十三期如期举行。会议吸引了700余位在线观众的积极参与。本期会议主题为——冰期-间冰期碳循环，由澳洲国立大学的于际民研究员和南京大学的陈天宇教授主讲，中科院地化所高剑峰和中国科学院地球环境研究所晏宏研究员主持。 

　　于际民研究员报告的题目为“What caused lower atmospheric CO₂ during ice ages?（为何冰期CO₂浓度低?）”。科学家对南极冰芯的研究表明，末次冰盛期大气CO₂的浓度比温暖的全新世低大约100 ppm。冰期的大气CO₂为什么降低了？是什么原因造成的？过去几十年来，这些问题一直是古海洋、古气候学界热门课题。大气CO₂浓度的变化受到南大洋这个“碳源”和北大西洋这个“碳汇”的共同控制。现在对南大洋这个“碳源”已有很多研究，但对北大西洋这个“碳汇”的变化历史却知之甚少。造成这一现状的主要原因在于对该区碳循环缺乏有效的研究手段。为了更好的解决这个问题，于际民研究员开发了基于多种指标（包括营养盐、碳酸根、温度和盐度）估计海-气CO₂交换的新方法，这样就可以把所得的海-气CO₂信号与大气CO₂变化直接联系起来。再辅以有孔虫化石的硼同位素，B/Ca，Cd/Ca比值等，就可以研究北大西洋海-气间交换CO₂的变化。于际民研究员研究发现，在末次盛冰期北大西洋CO₂吸收效率提升了两倍。因此，冰期大气CO₂的降低是南大洋碳排放减少和北大西洋碳吸收增加共同作用的结果。 

　　陈天宇教授报告题为“末次冰消期海洋碳释放的¹⁴C约束”。他从大洋通风的角度来研究海气交换对大气CO₂的影响。由于生物矿化作用的影响，深水的CO₂分压比较高，再达到海表时会达到过饱和，从而向大气中释放CO₂。同时，深部海水上涌还会造成表层生物泵效率降低，造成海水CO₂净释放；给表层海水带来更多营养，钙质生物生产力增加造成表层海水碱度下降，从而表层海水吸收CO₂能力也下降。因此，大洋通风是影响大气CO₂含量的重要机制。大气中的¹⁴C通过海气交换进入深海，所以深水的¹⁴C年龄能记录该水团最后一次与大气接触时的海气交换程度及时间，因此能够更好的估算不同区域海水通风速率的变化。对各大洋盆的有孔虫和深海珊瑚¹⁴C研究表明，在末次冰盛期深水¹⁴C储库年龄普遍老，而中层水¹⁴C储库年龄变化相对较小。在冰消期时南极绕极深水的¹⁴C储库年龄则表现出显著的降低趋势，相应的中层海水的¹⁴C储库年龄则与现代值类似。因此，冰期的深水与大气隔绝时间要显著大于冰消期，这可能是影响冰期海洋碳循环的重要机制。后续研究表明，有孔虫定年受影响因素较多，不一定精确；而深海珊瑚重建的¹⁴C年龄记录更为精确。 

　　两位教授用精彩的报告回顾了相关领域近五年的研究进展，报告以“How to sequester the extra CO₂ in the glacial deep ocean?”提问为切入点，通过建立有效模型来定量模拟/评估大气CO₂在冰期与间冰期的动态变化。对于帮助我们理解全球气候变化的地球化学机制提供了重要参考。 

　　地球化学空中会议自开办以来，受到广大科研人员的热烈欢迎并给予了极大关注，本着交流、共享、合作、开放的目的，空中会议将继续办下去。自下一期起，空中会议号将继续使用新的Zoom: 463 193 2119，请大家给予继续关注和支持。 

　　（青年工作委员会汤好书 供稿）