Regulation of atmospheric CO<sub>2</sub> by deep‐sea sediments in an Earth system model
Notice bibliographique
Résumé
We have extended the GENIE‐1 Earth system model to include a representation of sedimentary stratigraphy and the preservation of biogenic carbonates delivered to the ocean floor. This has enabled us to take a novel approach in diagnosing modern marine carbon cycling: assimilating observation of the calcium carbonate (CaCO 3 ) content of deep‐sea sediments with an ensemble Kalman filter. The resulting calibrated model predicts a mean surface sediment content (32.5 wt%) close to the observed value (34.8 wt%), and a global burial rate of CaCO 3 in deep sea sediments of 0.121 PgC yr −1 , in line with recent budget estimates of 0.10−0.14 PgC yr −1 . We employ the GENIE‐1 model in quantifying the multimillennial‐scale fate of fossil fuel CO 2 emitted to the atmosphere. In the absence of any interaction between ocean and sediments, an equilibrium partitioning of CO 2 is reached within ∼1000 years of emissions ceasing, with 34% (645 ppm) remaining in the atmosphere out of a total fossil fuel burn of 4173 PgC. An additional 12% of CO 2 emissions (223 ppm) are sequestered as bicarbonate ions (HCO 3 − ) by reaction with deep‐sea carbonates (“seafloor CaCO 3 neutralization”) on a timescale of ∼1.7 ka. Excess of carbonate weathering on land over deep‐sea burial results in a further net transformation of 14% of CO 2 emissions (261 ppm) into HCO 3 − (“terrestrial CaCO 3 neutralization”) on a timescale of ∼8.3 ka. We have also assessed the importance of a changing climate in modulating the stabilization of atmospheric CO 2 through ocean‐sediment interaction. Increased ocean stratification suppresses particulate organic carbon export, which in turn enhances seafloor CaCO 3 preservation. The resulting reduction in the sequestration of fossil fuel CO 2 represents a new positive feedback on millennial‐scale climate change.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».