《研究发现南极半岛西部海域二氧化碳吸收量大幅增加》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: liguiju
  • 发布时间:2019-09-20
  • 美国罗格斯大学主导的一项研究表明,气候变化正在改变南极半岛以西的南大洋吸收二氧化碳的能力,从长远来看,这可能会加剧气候变化。该研究结果已发表在《自然气候变化》(Nature Climate Change)期刊上。

    南极半岛西部正经历着地球上最迅速的气候变化,其特点是气温急剧上升,冰川消退和海冰减少。南大洋吸收了全球海洋近一半的二氧化碳,二氧化碳是与气候变化有关的主要温室气体。

    这项研究前所未有地利用了南大洋25年来的海洋测量数据,并强调该地区需要进行更多观测。研究表明,南极半岛西部地表水对二氧化碳的吸收与上层海洋的稳定性以及藻类的数量和种类有关。稳定的上层海洋为藻类提供了理想的生长条件。在光合作用过程中,藻类将海洋表面从大气中吸收的二氧化碳除去。

    从1993年到2017年,南极半岛西部海冰动态的变化使上层海洋得以稳定,藻类浓度增加,藻类物种的组合发生了变化。这导致夏季二氧化碳吸收增加了近五倍。该研究还发现二氧化碳吸收趋势存在强烈的南北差异。迄今为止,半岛南部受气候变化影响较小,但二氧化碳吸收量增幅最大。

    研究还发现,气候变化的影响往往与直觉相悖。科学家们推测,随着海冰持续减少,南极半岛西部海域的海洋稳定性在未来几十年可能会下降。一旦海冰达到一个极低的水平,就没有足够的海冰来阻止风驱动的上层海洋混合,或者提供足够数量的稳定融水。从长远看,这可能会降低南大洋对二氧化碳的吸收,可能会导致更多的温室气体留在大气中,从而导致全球变暖。

    (冯若燕 编译)

    图片源自网络

  • 原文来源:https://news.rutgers.edu/study-finds-big-increase-ocean-carbon-dioxide-absorption-along-west-antarctic-peninsula/20190820#.XWchTi77Spp
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    • 南极半岛西部正在经历地球上最迅速的气候变化,其特点是气温急剧上升,冰川覆盖面积减少,海冰融化。南大洋吸收了几乎一半的二氧化碳,二氧化碳是与气候变化有关的关键温室气体。了解气候变化如何影响南大洋吸收二氧化碳,特别是南极沿海地区(如西南极半岛),对于提高气候变化的预测至关重要。 利用25年的观察发现,南极半岛西部的地表水对二氧化碳的吸收与海洋上层的稳定性、藻类的数量和种类有关。稳定的上层海洋为藻类提供了理想的生长条件,在光合作用过程中,藻类将表层海洋中的二氧化碳去除,并吸收大气中的二氧化碳。 在1993~2017年,南极半岛西部海冰的变化稳定了上层海洋,导致藻类浓度增加,藻类的种类也发生变化。而这使得夏季二氧化碳吸收量也增加了近5倍的量值。研究还发现,二氧化碳的吸收趋势南北差异很大,半岛南部受气候变化影响较小,二氧化碳吸收量增长最为显著,显示出该地区气候变化的向极地发展。研究结果还显示了气候变化的反作用。科学家们假设,随着海冰的不断减少,南极半岛西部的上层海洋稳定性在未来几十年内可能会下降。一旦海冰的稳定性达到一个非常低的水平,就没有足够的海冰来阻止风驱动的上层海洋混合,或者提供足够稳定的融水。从长远来看,该过程也会导致南大洋二氧化碳吸收减少,海洋吸收二氧化碳的能力下降,可能会使更多的蓄热气体留在大气中,从而导致全球变暖。 (郭亚茹 编译,於维樱 审校)
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    • 文章标题:Quantification of ocean heat uptake from changes in atmospheric O2 and CO2composition 文章作者:L. Resplandy, R. F. Keeling, Y. Eddebbar, M. K. Brooks, R. Wang, L. Bopp, M. C. Long, J. P. Dunne, W. Koeve & A. Oschlies DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-018-0651-8 原文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-018-0651-8 内容提要:海洋是气候系统中热惯性的主要来源。近几十年来,通过使用水文温度测量和Argo浮标计划的数据量化了海洋热量吸收量,该计划在2007年后扩大了覆盖范围。然而,这些估计都使用相同的不完美海洋数据集,且均具有因稀疏覆盖导致的额外不确定性,特别是在2007年之前。大气氧(O2)和二氧化碳(CO2)水平随着海洋变暖和释放气体而增加,本文通过使用这两种气体水平的测量值来提供独立估计,由此作为整个海洋的温度计。研究发现,1991至2016年间海洋每年的热量增加了 1.33 ± 0.20 × 1022焦耳,相当于每平方米地球表面0.83 ± 0.11瓦特的行星能量不平衡。我们还发现,导致氧气和二氧化碳排放的海洋变暖影响可以从人为排放和碳汇的直接影响中分离出来。该研究结果依赖于可追溯到1991年的高精度氧气测量,研究表明海洋变暖处于先前估计的高端,能够影响地球对气候变化的相关响应政策衡量,例如气候对温室气体和海平面上升的热成分敏感性。 论文摘要:The ocean is the main source of thermal inertia in the climate system1. During recent decades, ocean heat uptake has been quantified by using hydrographic temperature measurements and data from the Argo float program, which expanded its coverage after 20072,3. However, these estimates all use the same imperfect ocean dataset and share additional uncertainties resulting from sparse coverage, especially before 20074,5. Here we provide an independent estimate by using measurements of atmospheric oxygen (O2) and carbon dioxide (CO2)—levels of which increase as the ocean warms and releases gases—as a whole-ocean thermometer. We show that the ocean gained 1.33 ± 0.20 × 1022 joules of heat per year between 1991 and 2016, equivalent to a planetary energy imbalance of 0.83 ± 0.11 watts per square metre of Earth’s surface. We also find that the ocean-warming effect that led to the outgassing of O2 and CO2 can be isolated from the direct effects of anthropogenic emissions and CO2 sinks. Our result—which relies on high-precision O2 measurements dating back to 19916—suggests that ocean warming is at the high end of previous estimates, with implications for policy-relevant measurements of the Earth response to climate change, such as climate sensitivity to greenhouse gases7 and the thermal component of sea-level rise8. (文献信息中心 於维樱)