GCCは、地球の気候システムが温度をどのように調節するかの重要な部分であり、地球上の大気CO2の上昇など、人間の活動の影響を理解するための重要な研究領域です。科学者にとって興味のある特定の要素の1つは、海洋炭素循環です。海が水と大気の間でCO2を吸収して放出する上で海洋が果たす役割です。
海洋炭素循環を研究するとき、海水に存在する無機炭素（DIC）の表面水濃度（DIC）は、主に表面海洋と大気の間のCO2の交換によって規制され、過剰な炭素が深海に輸出されると考えられています。海洋炭素含有量の変化は、人間誘発排出によって引き起こされる溶解CO2のレベルの上昇など、海洋の上層に主に影響すると想定されていました。
ただし、この理解は現在の条件に基づいており、より長いタイムスケールを保持しない可能性があります。また、海は、陸上でのケイ酸塩鉱物の風化と侵食の長期的なプロセス中に、大気からCO2を吸収します。このCO2は川によって海に輸送され、一度海水に入ると、深海を介して徐々に輸出され、海底に堆積され、そこで何百万年も保管されます。
地質学的時間にわたって海洋に吸収されるCO2の量の変化は、古代の炭酸塩炭酸化石の炭素同位体組成、特に海水が生きていた海水で利用可能な溶存CO2への洞察を与えるものから決定できます。
孔炭素炭素同位体の記録に基づく以前の研究では、数百万年から数億年以上にわたって、土地または海面上の炭素の長期貯蔵は、陸地の炭素貯蔵量と副炭素貯蔵率に対応する大気気候（高大気CO2）の変化に関連していることが示唆されています。
初めて、サウサンプトン大学の科学者が率いる中国およびポルトガルの同僚と協力して率いる新しい研究は、過去7500万年にわたって堆積した海洋炭素酸塩の炭素酸塩化石からの海面の変化を初めてリンクしました。炭素含有量の再構築は、古代の海洋炭酸塩が沈殿した温度を決定する新しい方法である炭酸カルシウム塊状同位体毛包造体を使用して実施されました。これは、深海の無機炭素含有量を推定するために使用されます。
彼らは、海面が低いとき、海の無機炭素含有量が減少し、その逆も同様であることを発見しました。この相関は、長期の地球温暖化の期間中に最も明確であることがわかったため、温暖な気候、大気中のCO2、大陸岩の炭素貯蔵速度の増加と海面下部の炭素貯蔵速度の増加は、温室条件下での地球システムの複数のコンポーネント間の強い結合を反映して発生する傾向があります。
サウサンプトン大学の海洋および地球科学のレイ・チェン博士は、この研究を率いたと述べた。「私たちの調査結果は、地球のタイムスケールに対する地球の炭素サイクルのフィードバックが世界的な気候の背景に応じて異なる行動をとることを明らかにしており、これらのフィードバックは過去の暖かい期間中に最も宣告されていました。これは、地球温暖化の下では、地球システムが高い気候感受性の状態に移行する可能性が高いため、将来の気候変動に影響を与えます。」
