研究表明,海洋经向翻转环流(MOC)能将富含碳和营养盐的深层水带到南极洲海水表层。由于受光照和溶解铁的限制,光合微生物无法完全消耗这些营养盐,在一定程度上影响了无机碳进入大气的量。MOC上升流的变化可能调节了南大洋的排气作用,导致冰器—间冰期大气CO2的振荡。然而,探索现有的数值模型通常不包括生物活动与控制溶解铁可用性的有机螯合配体丰度之间的反馈。
麻省理工学院的一项研究探讨了海洋铁循环反馈对大气CO2和MOC变化之间的影响。研究表明,海洋铁循环的动态反馈机制可以使大气CO2水平与MOC强度变化解耦,具体来说,海洋环流减弱不仅减少海洋吸收二氧化碳能力,还会导致更多碳从深海释放到大气中,这一发现挑战了传统观点。
研究者总结了动态配体参数化的MOC—大气CO2关系:MOC营养盐上升流减少降低了生物活性,导致配体生产不足,铁限制加剧,营养盐利用不完全,海洋碳气排放增加,反之亦然。这种反馈机制表明铁循环反馈可能是海洋对气候变化响应的关键驱动因素。这一发现对人们理解海洋环流与碳储存的关系具有重要意义。(张灿影 编译;熊萍 责编)