自从科学家们首次确定大气中的二氧化碳（CO2）在冰河期比温暖期低得多以来，他们就 一直在寻找原因，从理论上推测这可能是海洋环流、海冰、含铁尘埃或温度的作用。然而，没 有一个基于现有证据的计算机模型能够解释为什么在冰河时代到来时，二氧化碳浓度会降低三 分之一。
本周发表在《科学进展》(Science Advances)杂志 上的一项新研究为解决这一问题提供了令人信服的 证据——海水温度变化和来自南半球大陆尘埃中的 铁元素结合。俄勒冈州立大学的气候科学家 Andreas Schmittner 是这项研究的合著者，他说:“过去许多分
析海洋温度的研究都假设整个地球的海洋温度以同样的速度冷却，大约是 2.5 摄氏度。”“当他 们运行他们的模式时，温度只占大气中二氧化碳减少的一小部分。他说:“我们现在知道，在一 些地区，海洋的温度要低得多，在中纬度地区，海洋的温度可以达到 5 摄氏度。由于冷水具有 更高的二氧化碳溶解度，它有可能从大气中吸收更多的碳，而过去的研究没有考虑到这一点。” Schmittner 和他的同事们估计，较冷的海洋温度将占到最后一次冰河时期二氧化碳减少原 因的一半。另外三分之一左右，他们说可能是由于来自大陆的含铁尘埃增加，并使南大洋表面 “肥沃”所致。铁元素的增加将促进浮游植物的生长，吸收更多的碳并将其沉积到海洋深处。研 究人员的模型表明，在上一个冰河时代，大气中二氧化碳的减少量有四分之三以上是由这种组 合造成的。Schmittner 说，剩余的碳减少量可能是由于营养有效性或海洋碱度的变化。研究人
员说，当地球在最后一个冰河时代冷却下来的时候，海洋自然也冷却下来了——除了极地附近， 那里已经是是不结冰情况下最冷的地方。在暖期，高纬度和中纬度海洋表面温度差异显著。
随着温暖的海水流向南极洲并开始降温，流失的热量进入大气层，增加了海洋吸收二氧化 碳的可能性。当中纬度的海洋开始变冷时，它们开始从大气中吸收更多的二氧化碳，而由于较 冷的水更容易溶解二氧化碳，它们排放的二氧化碳更少。Schmittner 说:“这是一个完美的组合， 几乎可以精确地解释为什么在冰河时期二氧化碳浓度会降低三分之一。”
（侯颖琳 编译；於维樱 审校）
