1. Influence of anthropogenic aerosol deposition on the relationship between oceanic productivity and warming
- Author
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Christian Ethé, Olivier Boucher, Marion Gehlen, Olivier Aumont, Laurent Bopp, Feng Zhou, Rong Wang, Josep Peñuelas, Philippe Ciais, Shu Tao, Junfeng Liu, Didier Hauglustaine, Yves Balkanski, Bengang Li, Key Laboratory for Earth Surface Processes of the Ministry of Education, Peking University [Beijing], Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sino-French Institute for Earth System Science, College of Urban and Environmental Sciences, Modelling the Earth Response to Multiple Anthropogenic Interactions and Dynamics (MERMAID), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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- Subjects
anthropogenic aerosols ,Ocean biogeochemical model ,Ocean productivity ,Atmospheric Composition and Structure ,Biogeosciences ,Biogeochemical Kinetics and Reaction Modeling ,Global Change from Geodesy ,Oceanography: Biological and Chemical ,Paleoceanography ,Nutrient ,Aerosol deposition ,Oceans ,Research Letter ,ocean biogeochemical model ,Geodesy and Gravity ,Global Change ,Air quality index ,Aerosols ,[SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere ,nutrient limitation ,biogeochemical model ,fungi ,Biogeochemistry ,Anthropogenic aerosols ,Aerosols and Particles ,Nutrients and Nutrient Cycling ,ocean ,Physical Modeling ,ocean productivity ,Research Letters ,Aerosol ,Pollution: Urban and Regional ,Geophysics ,Oceanography ,Positive response ,Deposition (aerosol physics) ,Productivity (ecology) ,Earth System Modeling ,13. Climate action ,Nutrient limitation ,General Earth and Planetary Sciences ,Environmental science ,Marine Organic Chemistry ,Marine Systems ,Cryosphere ,Biogeochemical Cycles, Processes, and Modeling ,Natural Hazards - Abstract
Satellite data and models suggest that oceanic productivity is reduced in response to less nutrient supply under warming. In contrast, anthropogenic aerosols provide nutrients and exert a fertilizing effect, but its contribution to evolution of oceanic productivity is unknown. We simulate the response of oceanic biogeochemistry to anthropogenic aerosols deposition under varying climate from 1850 to 2010. We find a positive response of observed chlorophyll to deposition of anthropogenic aerosols. Our results suggest that anthropogenic aerosols reduce the sensitivity of oceanic productivity to warming from −15.2 ± 1.8 to −13.3 ± 1.6 Pg C yr−1 °C−1 in global stratified oceans during 1948–2007. The reducing percentage over the North Atlantic, North Pacific, and Indian Oceans reaches 40, 24, and 25%, respectively. We hypothesize that inevitable reduction of aerosol emissions in response to higher air quality standards in the future might accelerate the decline of oceanic productivity per unit warming., Key Points Anthropogenic aerosol deposition alleviates the nutrient limitation in the oceansResponse of observed chlorophyll to anthropogenic aerosol deposition is modeledOver 1948–2007, the sensitivity of oceanic productivity to warming is reduced by 12.5%
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- 2021
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