在晚第四纪以来全球气候变化和碳循环研究中，南大洋是一直最受关注的热点区域之一。
不仅是由于南极来源的中层水（南极中层水AAIW和南极模态水SAMW）和底层水（南极底层水AABW）是全球大洋环流重要的组成，而且因为该海域存在受强劲的南半球西风带驱动的上升流区。这种强劲的深层水上涌，在带来了大量的营养物质的同时，还导致深层水中丰富的二氧化碳被释放到大气中，极大地调节了地球大气温度的变化。因此，国内外同行十分关注南大洋在不同时间尺度上调节全球气候变化的作用。
最近，来自美国亚利桑那大学地球科学系的Ben Bronselaer博士及其合作者在《自然地球科学》（Nature Geoscience）上发表了他们最新的研究成果。他们利用1985—2005年海洋舰载测量数据与2014—2019年生物地球化学传感器从浮标中得到的数据计算了二十年来南大洋的温度、盐度、pH值、硝酸盐、溶解的无机碳和氧的浓度的变化。发现在研究时间段内当地气温上升3°C、南极海岸附近盐度变化超过0.2psu、65°至40°S之间的等密度线加深等现象。结合地球系统模型ESM2M的结果，作者认为南极融水注入和西风带的向极地移动导致如上结果。该研究比较全面的揭示了南大洋西风带增强和温度升高对大洋水团性质和局地气候的深刻影响。
那么在距今2万年到1万年的最后一次冰消期，伴随着全球气温升高和西风带南移，南大洋上升流活动又是如何影响局部甚至全球的气候呢？同样是《自然地球科学》（Nature Geoscience），最近刊出了来自澳大利亚塔斯马尼亚大学南极气候和生态研究中心Andrew Moy博士及其合作者的文章，他们使用浮游有孔虫中的硼同位素和碳同位素以及基于烯酮的温度替代物重建了过去25,000年以来塔斯马尼亚岛以南南极表层海水pH和CO?分压。该记录表明，南大洋上升流控制的深层水上涌向大气中释放CO?强度的变化是导致地球最后一次冰消期大气CO?急剧升高的原因。
以上两项研究结果表明，在全球变暖的背景下，南极冰川融水注入和西风带南移可能会进一步加剧大气浓度升高，形成正反馈。同时，随着人类活动向大气中释放更多的CO?，海洋中纬度表层水和中层水吸收的CO?量也在不断增加（Gruber et al., 2019）。那么高低纬度海洋之间吸收和释放CO?的机制之间存在什么联系？如何定量计算海洋作为一个整体对全球碳循环的影响？这一系列问题将会是我们下一步气候变化和碳循环研究的重要方向。
原文题目：Importance of wind and meltwater for observed chemical and physical changes in the Southern Ocean
来源：https://www.nature.com/articles/s41561-019-0502-8
原文题目：Varied contribution of the Southern Ocean to deglacial atmospheric CO? rise
来源：https://www.nature.com/articles/s41561-019-0473-9
