随着人类不断向大气中排放碳，科学家了解地球如何以及在哪里吸收和自然排放碳变得至关重要。
普林斯顿大学(Princeton university)主导的一项研究发表在《自然地球科学》(Nature Geoscience)杂志上，研究了全球碳循环，发现北半球的陆地和南半球的海洋吸收的碳并不像人们想象的那么多。此外，河流输送碳的强度比之前显示的要高20%到100%。这些结果可能会改变对当前大气碳水平将如何、何时、何地导致海洋酸化等环境变化的预测。
最近发表在《自然地球科学》(Nature Geoscience)杂志上的一项研究对全球碳循环进行了研究，结果表明，现有的研究可能对碳在世界各地的分布(尤其是在北半球和南半球之间)存在误判。这些结果可能会改变对目前大气中大量碳将如何、何时、何地导致海洋酸化等环境变化的预测。
通过重新研究海洋循环，并考虑到河流的碳迁移能力，该研究的作者建议，世界上多达40%的大气碳被陆地吸收，需要根据现有的估计重新分配。特别是，南大洋环绕着南极洲和北半球的森林，虽然仍然吸收或“吸收”了大量的碳，但可能并不像科学家们想象的那么多。
普林斯顿大学地球科学和普林斯顿环境研究所的助理教授、第一作者Laure Resplandy说:“我们得到的碳排放数据与人们在地面上的观测结果更为一致。”
罗兰Resplandy
“河流在很大程度上被忽视了，”Resplandy说。“我们需要更好地限制碳从陆地通过河流运输到海洋。否则，这些碳被归因于陆地碳汇，而海洋碳汇中却没有。如果碳进入陆地或海洋，就不会产生同样的影响。”
Resplandy和她的合著者使用模型和实地观察发现，世界上的海洋在南北半球之间传输热量的方式与碳的传输方式相同。然而，热的传输更容易观察。通过追踪这些热量，研究人员发现，南半球的海洋碳汇比之前认为的要小得多，而同一纬度的陆地几乎不存在碳源。
与此同时，北半球的陆地碳汇要小得多，这意味着它吸收的碳比气候模型计算的要少。相反，研究人员发现，这种碳通过河流进入海洋，并通过洋流输送到南半球，其强度比之前的研究和模型显示的强度高出20%至100%。
Resplandy说，对科学家来说，世界碳“预算”就像一个银行总账。全球循环吸收的碳需要与排放的碳相匹配。虽然海洋碳循环有很好的记录，但是陆地上碳通量的直接观测是很难获得的，而且受到许多因素的影响。因此，陆地作为碳汇或碳源的作用程度，很大程度上是通过将海洋数据考虑在内后剩下的碳分配给陆地来推断的，Resplandy说。
“在南半球，海洋下沉被高估了。结果，根据观测到的大气二氧化碳和同一地区假定的海洋下沉量推断出的陆地被发现是一个来源。
她说:“尽管如此，这还是非常令人惊讶的，因为南半球并没有很多陆地来维持这一水源。”“我们的新估计调和了这一明显的差异，它表明，南部的海洋下沉较弱，陆地通量接近于零。”
世界的碳“预算”是通过协调进入大气的碳和通过海洋和陆地吸收的碳来平衡的。但是，陆地上碳通量的直接观测是很难获得的。因此，陆地吸收或排放碳的程度在很大程度上是通过在考虑了海洋数据之后，将剩余的碳分配给陆地来推断的。这导致土地被高估为碳源和碳汇，尤其是如果不考虑河流，作者报告说。
在对该论文发表在《自然地球科学》的一篇评论,安德鲁•莱顿研究南半球海洋研究中心的科学家在澳大利亚,写道,研究人员建立了一个运输、热量和碳之间的相关性,表明工业化前的碳循环可以通知今天周期的理解。
Lenton写道，研究人员“为理解和确定陆地和海洋碳汇随大气中二氧化碳浓度增加而发生的变化提供了一个重要的基线”。“他们的研究结果表明，工业化前的碳循环对确定当今碳汇分布的重要性，以及利用大规模循环驱动的海洋热与碳运输之间的关系的力量。”
雷斯普朗迪说，科学家需要知道有多少碳进入海洋，在哪里进入海洋，这样他们才能更准确地预测影响全球的环境变化。海洋，特别是在南半球，自然地从大气中吸收碳和热量。但代价是海洋变暖，酸度升高，威胁到海洋生物和渔业等海洋经济。
“现在重要的是要更好地了解海洋，”Resplandy说。“我们的主要观点是，碳被重新分配了，因为它被错误地分配了。很多人都有不同的部分，但并不是所有的部分都很合适。”
莱斯普朗迪与加州大学圣地亚哥分校(University of California-San Diego)斯克里普斯海洋学研究所(Scripps Institution of Oceanography)教授兼项目主任拉尔夫·基林(Ralph Keeling)共同参与了这项研究;德国马克斯普朗克生物地球化学研究所的研究科学家克里斯蒂安·罗登贝克;国家大气研究中心的科学家布里顿·斯蒂芬斯和马修·朗;牛津大学地球科学教授Samar Khatiwala;凯斯·罗杰斯，普林斯顿大学大气和海洋科学项目的海洋学家;巴黎巴黎理工大学/索邦大学CNRS主任Laurent Bopp;以及美国国家海洋和大气管理局地球系统研究实验室碳循环温室气体小组的负责人彼得·坦斯。
《自然地球科学》杂志6月11日提前在网上发表了题为《基于海洋和河流碳运输重新评估的全球碳通量修订》的论文。这项工作由美国国家海洋和大气管理局气候项目办公室(批准号:no。NA13OAR4310219);国家科学基金(批准号:奥西10 – 60804);以及美国宇航局(奖项编号:NNX14AL85G)。