地球大氣二氧化碳在海水中的溶解吸收是通過海洋浮游植物的光合作用而進行的。海洋中的浮游動物又吞食浮游植物，食肉目的浮游動物吃食草類浮游動物。這些生命系統所產生的植物和動物碎屑沉降在海洋中，某些沉降物將分解并作為營養物回到海水中，但也有一些，大約1%，到達深海或海床在那里被沉積而不再進入碳循環，這稱之為生物泵。
生物泵的凈化效果是減少表層海水中的碳含量使得它可以從大氣中獲取更多的二氧化碳以恢復表層平衡。生物泵是海洋碳循環的一部分，包括軟組織泵和碳酸根泵兩個主要組成部分，分別對應有機物質和碳酸鈣的循環。
定義與作用
生物泵（biological pump）是指海洋浮游植物通過光合作用吸收大氣中的CO2、釋放出氧氣，成為海洋食物鏈中其它各級生物的有機質食物來源，同時產生各種鈣質生物骨骼或殼體，死亡后的殘骸逐漸沉降到洋底。這就猶如水泵那樣，將上層海水中的CO2最終被“萃取”輸送到洋底沉積物之中。一般，海洋初級生產力越高，大氣CO2濃度就越低。
組成
生物泵由兩個主要部分組成：軟組織泵和碳酸根泵。軟組織泵涉及主要由浮游植物形成的有機物質的循環，而碳酸鹽泵則涉及由某些生物（例如浮游生物和軟體動物門）形成的貝殼中的碳酸鈣（CaCO3）的循環。有機碳在沉降過程中可能會分解，部分轉變為二氧化碳溶解在水中。碳酸鈣作為微溶物，也會有部分溶入到海水中，其溶解量和速度取決于海域中碳酸離子的濃度。
意義
生物泵在自然界的碳循環中扮演著重要的角色，它通過生物傳遞將大量的碳從海洋表面傳送到深海。這一過程對于減緩大氣中二氧化碳含量的上升具有顯著效果，尤其在石化燃料大量使用的當今世界。然而，由于海洋中植物比陸地植物更難獲得二氧化碳，大氣中二氧化碳含量的上升并沒有使得海洋中植物的數量提升。此外，氣候變化可能會影響生物泵的效率，因為溫室效應可能會提高海面表層的溫度，減少透光層中的養分，導致初級生產的數量減少。
影響因素
生物泵的效率受到多種因素的影響，包括海洋初級生產力、海洋生物的種類和數量、海洋環境條件等。人類活動，特別是溫室氣體排放，也對生物泵的效率產生了影響。科學家們正在研究如何準確測量生物泵的碳固化效果，以更好地理解其在全球碳循環中的作用。
參考資料 >