海洋，作為地球上最大的碳庫，究竟是如何捕獲和儲存碳的？隨著全球變暖，這個
問題的答案變得越來越重要。
加利福尼亞大學圣芭芭拉分校海洋學家戴夫·西格爾等人發表在《自然》雜志上的論文探討了3種海洋碳封存機制，并重點介紹了鮮為人知但卻相當重要的粒子注入泵（PIPs）——一種考慮深海碳運動的多維方法。
每年約有100億噸碳從海洋表面向深處輸送，相當于每年化石燃料排放的碳總量。目前西格爾和同事正致力于提高評估方法的精確度。“為研究氣候變化對海洋碳運動的影響，我們必須提高精度，20％到25％的不確定性是遠遠不夠的。
”西格爾說。西格爾介紹，最著名的海洋碳封存機制是生物泵（BGP），顧名思義，海洋中生命系統所產生的動植物碎屑沉降在海洋中，某些沉降物將分解并作為營養物回到海水中，但浮游動物的糞便、浮游植物、死亡的微生物等聚集成團，變得大而重，并在幾天到幾周內下沉到深海，這些到達深海或海床的物質將在此沉積而不再進行碳循環。
另一種眾所周知且更活躍的從表層水到深水的碳輸送形式是垂直移動（DVM），浮游動物在夜間從海深100米處向上運動可以說是地球上最大的遷徙。“為避免白天被吃掉，它們晚上來到水面進食，然后向下遷徙，吸入二氧化碳并排出有機碳。”西格爾說。
此外，還有一種被稱為“粒子注入泵”的機制。“在不同時間尺度上，都有魚類和其他食肉動物垂直遷徙。”西格爾說，特別是那些處于深海層的物種，那里幾乎沒有光，有多種機制推動粒子和溶解碳向下（俯沖泵）運動，以及從逐小時到年際時間尺度的海洋上層（混合層泵）深度變化。這些機制有些復雜，但可能吸收與生物泵一樣多的碳。
多年來，粒子注入泵驅動過程一直為海洋科學家所知，但卻無法使用常用的方法進行測算。“未來我們必須量化三維循環過程以及垂直遷移動物帶向深海的有機碳。” 西格爾說。（來源：美國科學促進會網站 編譯：崔國輝）
