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【研究】南极融冰驱动的深海翻转环流减缓将会影响海洋“几个世纪”

Sara 海洋与湿地
2024-08-22
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南极区域的表层海水由于密度较大而下沉,驱动形成南极深海环流,它是全球经向翻转环流的重要组成部分,在全球海洋系统的热量、碳、氧气和营养物质循环过程中发挥重要作用。

近日,一项发表于《自然》的新研究显示,如果全球碳排放维持在当前高水平,南极冰盖融化将导致南极深海环流在30年内放慢40%,这种海洋深处水循环“大幅放缓”会使深海温度上升,对海洋生态系统和全球气候产生深远影响。

图源:CCO public Domain

新南威尔士大学的研究人员使用瞬态强制高分辨率海洋-海冰耦合模型进行研究,结果表明,在全球高碳排放的情景下,深海变暖将在未来30年加速。南极周围的融水输入推动了南极底水(AABW)的收缩,从而打开一条通道,使温暖的环极深水更容易进入大陆架。南极底水的减少导致深海变暖和老化。相比之下,风力和热力强迫对南极底水的特性、体积等影响不大。研究结果显示,南极冰层的迅速融化可能会极大地减缓世界海洋的深水洋流,影响淡水、氧气和维持生命的营养物质的传播,对全球海洋生物地球化学和气候的影响可能会持续几个世纪。

研究人员表示,如果该模型成立,深海洋流的发展轨迹看起来是朝着崩溃方向发展的。科学家们说,每年有数万亿吨冰冷、高盐、富氧的海水在南极洲周围下沉,向北输送深水流到印度洋、太平洋和大西洋。然而,大量冰盖融化产生的淡水使南极表层海水密度和盐度降低,下沉变慢,从而减缓了深水循环,导致深海洋流放缓,对气候、海平面和海洋生态系统造成影响。

“如果海洋有肺,这就是其中之一。如果海洋在4000米以下停滞不前,这将把营养物质困在深海,减少了支持海洋表面附近海洋生物的营养物质,威胁海洋生物生存。”

未参与该研究的新南威尔士大学名誉教授John Church表示,深海环流减弱的影响有很多不确定因素。但几乎可以肯定的是,继续高温室气体排放将对海洋和气候系统产生更深远的影响,世界迫切需要大幅减少碳排放。

此前有研究团队发现,地球气候系统的另一个重要调节器——北大西洋经向翻转环流正在减弱,甚至有崩溃的可能。新研究表明,南极深海环流放缓的速度可能达到北大西洋经向翻转环流的两倍。

文:Sara 审:Daisy

相关阅读:

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参考资料:


  1. 1.https://www.nature.com/articles/s41558-022-01555-7

  2. 2.https://www.nature.com/articles/s41586-023-05762-w

  3. 3.https://phys.org/news/2023-03-antarctic-impact-oceans-centuries.html


  4. Citation:

Li, Q., England, M. H., Hogg, A. M., Rintoul, S. R., & Morrison, A. K. (2023). Abyssal ocean overturning slowdown and warming driven by Antarctic meltwater.Nature, 615(7954), 841-847.

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