普林斯顿大学的研究人员发现，海水温度和海洋酸化在过去三十年中已经攀升至超出预期的水平，而这仅仅是自然变化的结果。与此同时，气候变化带来的其他影响，如调节地球碳和氧循环的海洋微生物活动的变化，将需要几十年到一个世纪才会显现出来。
该研究考察了海洋的物理和化学变化，这些变化与人类活动导致的大气二氧化碳浓度升高有关。该研究证实，在现有的30年观测记录中已经出现了与大气二氧化碳增加直接相关的结果。其中包括海面变暖、酸化和海洋从大气中吸收二氧化碳的速度增加。
相比之下，通过逐步改变气候和海洋环流间接与大气二氧化碳增加相关联的过程将需要更长的时间，从三十年到一个多世纪。这些变化包括海洋上层混合、营养供给以及海洋动植物碳循环的变化。
“这项研究的创新之处在于，它给出了海洋变化发生的具体时间表，”Jorge Sarmiento说。“有些变化需要很长时间，而其他变化已经可以检测到。”
Schlunegger说，海洋通过吸收大气中的多余热量和碳来为地球提供气候服务，从而减缓全球气温上升的速度。然而，这项服务也带来了不利影响，即海洋酸化和海洋变暖，这会改变碳循环通过海洋并影响海洋生态系统的方式。酸化和海洋变暖可能会损害海洋微生物，这些微生物作为海洋食物网的基础，为渔业和珊瑚礁提供食物，产生氧气并有助于减少大气中的二氧化碳浓度。
该研究旨在筛选出与人为气候变化相关的海洋变化与自然变异导致的变化。Schlunegger说，这项研究利用了气候模型的预测，为观察工作提供信息，了解可能发生的变化，以及何时何地寻找变化。
研究人员进行了建模，模拟了人为气候变化和随机事件相结合的潜在未来气候状态。这些实验是用地球系统模型进行的，这是一个具有交互式碳循环的气候模型，因此可以同时考虑气候和碳循环的变化。
这一发现表明，海洋观测项目应该在未来几十年里保持下去，以便有效地监测海洋中发生的变化。这项研究还表明，海洋中某些变化的可探测性将受益于改进目前的观测取样策略。这包括深入海洋寻找浮游植物的变化，捕捉夏季和冬季的变化，而不仅仅是海洋大气二氧化碳交换的年平均值。
（侯颖琳 编译，於维樱 审校）
