1、BIO-Carbon计划拟解决的两个关键问题。包括：什么样的生物和非生物过程驱动和控制海洋碳储存？在21世纪，气候-碳反馈机制会加剧气候变化吗？

2、拟解决生物影响的3个挑战

（1）海洋生物如何影响海水吸收二氧化碳的潜力，未来将如何改变？海洋吸收二氧化碳的能力受其碱度的影响，降低碱度会将更多溶解在海水中的碳转化为二氧化碳的形式。海水碱度受一系列自然过程的影响，其中最重要的是碳酸钙的生物生产（如软体动物和鱼类），它可以去除海水中的碱度。保持碱度的垂直分布从根本上决定了海洋吸收二氧化碳的能力。然而，全球海洋碳酸钙生产、垂直运输和溶解的估计值相差五倍。这种不确定性导致了无法在气候模型中准确再现碱度，严重影响海洋二氧化碳吸收和储存的未来预测。在理解碱度分布的过程中面临的重要知识差距主要包括：在表层海洋中产生高度可溶碳酸盐的生物体是什么？哪种形式的碳酸钙在海洋中溶解？不同形式碳酸盐的溶解涉及哪些因素，它们对气候变化预期影响的敏感性如何？

（2）海洋生物将溶解的二氧化碳转化为有机碳的速率会如何变化？海洋浮游植物的初级生产每年将二氧化碳转化为有机物质的数量，与所有陆地植物的总和一样。气候模型无法将这一至关重要的全球通量限制在当代气候的三分之一以内。此外，在这十年中，人类对气候变暖下海洋初级生产将如何变化不确定性增加，全球初级生产是增加还是减少尚不可知。在海洋初级生产方面面临的主要知识差距包括：明确什么因素控制初级生产的效率；养分循环和浮游动物对浮游植物的消耗对这种效率的贡献是什么；这些过程在不同的海洋环境中有何不同，未来变化（例如变暖和酸化）将如何影响它们？

（3）气候变化引起的海洋生态系统呼吸变化将如何影响未来的海洋碳储存？海洋上层产生的有机碳只有在海洋生物的呼吸作用下重新转化为二氧化碳后才能返回大气层。深海中海洋生物呼吸支持更长的碳储存，因为它需要更长的时间返回海洋表面并与大气接触。人们对呼吸作用如何随深度、地点或季节而变化仍知之甚少。目前知道它反映了生物体的多样性，从附着在沉没的死物质上的细菌到每天在海面和海洋内部之间迁徙的鱼类。也知道这些生物对人为变化做出反应，例如影响生物新陈代谢的温度变化。目前在理解海洋生物呼吸作用下二氧化碳的变化面临的知识差距包括：非生命有机物的大小、形状和组成在确定其转化回二氧化碳的速率方面的相对影响是什么？非生命有机物的细菌降解产生的二氧化碳和其他生物直接呼吸的二氧化碳的相对量级是多少？氧气或温度等环境的持续变化如何影响呼吸？              （吴秀平）