冰期大气中二氧化碳含量的减少是由于海洋生物泵的强度增加所致的,这种假说一般利用深海脱氧模型来解释,且依赖于平衡假设,即海洋表面的氧气与大气平衡,因此在深海中观察到的任何氧气的亏损都是有机物呼吸的结果(有机物呼吸消耗氧气并产生溶解的无机碳)。但是,由于海洋表面的氧气与大气不平衡,该假设已被证明是不完善的。本研究使用了经过调整以适应一系列观测的地球系统模型,该模型重现了模型数据中看到的冰川到全新世氧合作用的变化模式,以表明这种不平衡在冰川深海脱氧中起着重要作用。
研究人员使用一种新的分解方法来追踪氧气,发现从工业化前到末次盛冰期,在海水氧气溶解度由于温度较低而增加了27 Pmol的情况下,整个海洋却损失了33 Pmol氧气。这种损失是由生物介导的氧气不平衡引起的,该失衡造成了工业化之前,海水氧气从溶解度平衡中减少了10%的储量,而末次盛冰期最高时则为27%。海冰和铁矿富集是末次盛冰期脱氧事件的最大贡献者,尽管整个冰期海洋中有机物的产量减少和呼吸作用减少,但脱氧仍然发生。此次的结果对深海冰川脱氧是由更强大的生物泵或更缓慢的环流引起的认识提出了质疑,并强调了氧气不平衡的重要性。(李亚清 编译)