0. 海洋硅循环

现代海洋的硅循环与平衡

海洋中的硅生物，如硅藻和放射虫，是溶解硅酸进入蛋白石硅的主要汇。每年只有3%的溶解在海洋中的硅分子被输出并永久沉积在海底的海洋沉积物中，这表明硅的循环是海洋中的主导过程。这种快速的循环依赖于水体中有机物中硅酸的溶解，随后在光区进行生物吸收。硅生物储库的估计驻留时间约为400年。世界海洋中的蛋白石硅主要处于不饱和状态。这种不饱和状态促进了由于持续循环和长驻留时间导致的快速溶解。硅的估计周转时间为1.5x10^4年。海洋中硅的总净输入和输出分别为9.4 ± 4.7 Tmol Si yr−1和9.9 ± 7.3 Tmol Si yr−1。

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> 输入、输出和生物硅流量，以及可能的平衡。总硅输入量 = 总硅输出量 = 15.6 Tmol Si yr−1，这与每个流量的个别范围相当一致。白色箭头代表溶解硅酸和/或可溶解无定形硅酸以及溶解硅酸循环流量的净源。橙色箭头代表硅的汇流量，无论是作为生物源硅还是作为自生硅。绿色箭头对应于生物（浮游）流量。流量值根据Tréguer & De La Rocha的发表数据。流量以每年硅的兆摩尔数（Tmol Si yr−1）表示。

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> 光区生物源硅的生产量估计为240 ± 40 Tmol Si 年−1。表面溶解大约移除了135 Tmol Si 年−1，而剩余的硅通过下沉颗粒输送到深层海洋。在深层海洋中，另有26.2 Tmol Si 年−1在沉积到沉积物作为蛋白石雨之前被溶解。这里超过90%的硅被溶解、循环，并最终上升到上层用于光区的再次使用。

![[海洋硅循环：硅的来源]]

![[海洋硅循环：汇]]

![[海洋硅循环：溶解态硅的收支平衡状况]]