Dissolved organic carbon dynamics in a changing ocean: an ESM2M-COBALTv2 coupled model analysis
Notice bibliographique
Résumé
Dissolved organic carbon (DOC) constitutes a major component of the marine carbon cycle, yet its present contributions to carbon export, and the response to future climate change remain poorly constrained. Using ESM2M-COBALTv2 – GFDL's ocean biogeochemistry model COBALTv2 coupled to the ESM2M Earth System Model – we evaluate present-day DOC distribution and export and project their responses to a high-emission future scenario RCP8.5 to the year 2100. Our model reproduces well the observed large-scale DOC patterns, with highest concentrations (70–80 µmol C kg−1) in subtropical gyres and lower values (40–50 µmol C kg−1) in subpolar and equatorial upwelling regions. Biological DOC production and remineralization rates are highest in nutrient-rich upwelling zones. The net DOC produced is then transported to the stratified oligotrophic gyres where DOC accumulates, thereby forming the observed global DOC distribution. Present-day global DOC export at 100 m is estimated at 1.6 Pg C yr−1, accounting for about 19 % of the total organic carbon (TOC) export modeled at that depth. By 1000 m, DOC export decreases sharply to 0.09 Pg C yr−1, solely because microbial remineralization removes a significant fraction of DOC as it descends deeper into the water column. At 100 m, globally integrated mixing-mediated export is nearly twice that of advection, especially in boundary current regions and subpolar gyres where strong seasonal mixing occurs, whereas advection dominates in subtropical gyres via large-scale subduction of accumulated DOC. At 1000 m, however, advection dominates, particularly in the North Atlantic where deep-water formation facilitates DOC export. Under future warming, intensified stratification and reduced nutrient supply drive a net decline in global DOC production. Nevertheless, upper-ocean DOC concentrations increase slightly, underscoring the continued importance of physical transport in redistributing DOC. The model projects a 6 % reduction in DOC export at 100 m, driven primarily by weakened mixing, and a 25 % reduction in advection-dominated deep export at 1000 m depth.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 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 ».