【中華百科全書●海洋●海空二氧化碳交換】

楊籍富

【中華百科全書●海洋●海空二氧化碳交換】

 

當海水中浮游性植物行光合作用，消耗海水溶存的二氧化碳，促使海水二氧化碳含量比大氣含量少；

 

海水在酸鹼值為八，溫度為攝氏二十五度時，每升海水含在二‧○mmole的二氧化碳。

 

當海水水溫降低一度時，海水中含有的二氧化碳減少l2×10-6atm，海水為保持平衡，必需從大氣吸收二氧化碳來補充。

 

布許（Buch，西元一九三九年）測定，北大西洋海水二氧化碳含量比大氣含量少百分之五，表示大氣二氧化碳被海水吸收；

 

同時，高橋（Takahashi，一九六一）發現，赤道附近到南緯三十五度，海水二氧化碳含量也比大氣少，說明整個大西洋海水從大氣吸收二氧化碳。

 

海空二氧化碳的交換率，可用碳的同位素，C-12,C-13和C-14來測定。

 

克雷各（Craig，一九五七）假設，C-14的分布在整個自然系為穩定狀態（SteadyState），計算海空二氧化碳的交換率每年為0.32×1018克，和光合作用所耗的量一樣。

 

布拉格和其同助理（Broeckeretal，一九六○），研究整個大西洋和大氣其碳的同位素的分布，說明二千年前，由於海水環流和大氣二氧化碳含量的變化，假使海水的回復率（TurnoverRate）改變大氣化碳的含量，結果海空二氧化碳含量中碳同位素之比的變化，導致大氣二氧化碳碳同位素成分的改變。

 

假使樹的每年成長環（GrowthRing）C-14對C-12之比，也是表示大氣中二氧化碳中的碳同位素之比，每一樹成長環的比表示過去大氣中碳同位素的變化。

 

觀察樹環的C-14對C-12之比，了解這二千年來，海水環流已成穩定狀態。

 

所以，大西洋深層海水的居留時間（ResidenceTime）為六百五十年，太平洋深層海水為八百年，每年大氣二氧化碳進入海洋為0.49±0.14×1018克，和光合作用消耗的二氧化碳量一樣。

 

（陳永祺）

 

引用：http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=4595