大陸棚ポンプ

海洋 生物地球化学では、大陸棚ポンプは大陸棚の浅瀬で機能し、炭素（溶解物質または粒子状物質）を表層水から隣接する深海の内部に輸送するメカニズムとして機能すると提案されています。 ^[1]

もともと角貝ら(1999) ^[1]によって定式化されたこのポンプは、溶解度ポンプと生物ポンプが、棚底から隣接する深海の表層下(少なくとも亜熱躍層)の水に高密度の水を供給する局所的な水文と相互作用する場所で発生すると考えられています。角貝ら(1999) ^[1]の元の研究は東シナ海と、年間平均するとその表層水が二酸化炭素のシンクとなるという観察に焦点を当てていました。この観察は、溶解炭酸塩とアルカリ度の分布に関する他の観察と組み合わされ、次のように説明されました。

• 大陸棚の浅さにより冷却水の対流が制限される
• その結果、大陸棚の海域では、隣接する外洋の海域よりも冷却効果が大きい。
• これにより、棚氷上に比較的冷たく密度の高い水が生成される。
• より冷たい水は溶解ポンプを促進し、溶存無機炭素の貯蔵量を増加させる。
• この余分な炭素貯蔵は、棚の生物学的生産特性の増加によって増強される^[2]
• 密度が高く炭素を多く含む棚水は棚底に沈み、等密度混合によって外洋の表層下層に入る。

東シナ海上のCO2フラックス（35 g C m ₋₂ ^y −1 ^）の測定に基づき、Tsunogai et al.（1999）^[1]は、大陸棚ポンプが世界の棚領域上の約1 Gt C y −1の大気から海へのフラックスの原因である可能性があると推定しました。観測[3]と人為的CO2排出量のモデル化[4]によると、海洋は現在約2 Gt C y ^−1の吸収_の原因^である^と示唆されており、これらの推定値は棚領域については不十分であるため、大陸棚ポンプは海洋の炭素循環において重要な役割を果たしている可能性があります。

この計算の注意点の 1 つは、元の研究は東シナ海の水文学に関するものであり、そこでは冷却が高密度の棚水の形成に主要な役割を果たしており、このメカニズムは他の地域には当てはまらない可能性があるということです。ただし、異なる気候条件下では他のプロセスがポンプを駆動する可能性があることが示唆されています^{[5] 。たとえば、極地では、}海氷の形成により塩が押し出され、海水の密度が増加する可能性があります。同様に、熱帯地域では、蒸発により局所的な塩分濃度と海水の密度が増加する可能性があります。

ツノガイら（1999）^[1]が報告した温帯緯度での_CO2の強力な吸収源は、後にビスケー湾^[6] 、中部大西洋湾^[7]、北海^[8]で確認されました。 一方、亜熱帯の南大西洋湾では大気へのCO2の発生源が報告されました。_[ ^9]

最近の研究^{[10] [11]}では、沿岸環境におけるCO2フラックスに関する利用可能なデータを収集してスケーリングし、地球全体で縁海が重要なCO2吸収源（-1.6 mol C m −2 y −1 ; -0.45 Gt C y −1 ）として機能していることを示しており、_これは_以前の^推定と^一致し^ています。しかし、縁海の地球全体のCO2吸収源は、主に河口からのCO2排出_（0.34 Gt C y −1 ）に関連する沿岸生態系全体からのCO2排出_（ +11.1 mol C m ^{−2 y −1 ; +0.40 Gt C y −1 ）}によって^ほぼ完全^に相殺される可能性があります。

この研究の興味深い応用として、最終氷期終焉期の海面上昇が地球規模の炭素循環に及ぼした影響の調査が挙げられます。 ^[12]最終氷期極大期の海面は現在よりも約120メートル（390フィート）低かったです。海面が上昇すると棚海の表面積が拡大し、その結果、棚海ポンプの強度が増すはずです。

• 生物ポンプ
• 海洋酸性化
• 溶解度ポンプ