30°S 以南的南大洋仅占海洋总面积的三分之一,却吸收了一半的海洋人为碳和三分之二
以上的海洋人为热,因此南大洋比世界上任何其他海洋存储的热量都要多。南大洋对全球气候 系统以及当地独特的生态系统的重要性不言而喻。那里路途遥远,后勤保障困难,南大洋也是 全球海洋测量最稀疏的区域之一。
研究人员使用 2005 年以前的海洋船上测量数据,结合具有生物地球化学传感器的自主浮标 新观测数据,计算了 20 年来南部海洋温度、盐度、pH 值和硝酸盐、溶解无机碳和氧浓度的变 化。发现南大洋水域已经发生了变化,南极海岸附近的局部升温超过 3℃,盐度超过 0.2 psu, 在 65°到 40°S 之间发现等密度层加深。
南极海岸附近观测到的氧气损失和变暖比气候模型预测 的要大得多,这可能会对冰层融化的预测产生影响。这一发现 促使研究团队改进了当前的气候计算模型,以更好地反映南极 洲周围的环境变化。研究小组使用了美国国家海洋和大气管理 局的 ESM2M 模型,并第一次在气候模式中对南大洋海区增加
淡水和额外的风。当考虑到融水和偏北加强的风,可以改善观测到的大规模变化的再现,这表
明了南大洋附近地区的风和融水变化在模式中的重要性。这一联合效应可能导致南大洋脱氧和 营养物质积累的增加,比预期的更早地使全球海洋失去营养。虽然沿南极海岸存在脱氧作用, 但在更北部等密度层加深的地方,脱氧作用和硝酸盐浓度降低。由于现在模型将能够更好地预 测南极洲及其周边地区未来的环境变化,因此研究发现,南大洋占据了人为全球变暖产生的大 部分热量。从排气管里出来的每八个碳分子中就有一个进入南大洋,而研究者的模型表示,未 来可能没有我们希望的那么大的碳汇。
相关论文链接:https://www.nature.com/articles/s41561-019-0502-8
(郭亚茹 编译;於维樱 审校)