在古南极洲冰层中发现的海洋生物有助于解开冰

- 编辑:大众自然网 -

在古南极洲冰层中发现的海洋生物有助于解开冰

海洋生物微量的证据在一个古老的南极冰盖有助于解释长期困惑的原因(CO?)二氧化碳水平上升停滞几百年来从最后一个冰河时代地球变暖。

我们的研究表明,数千年前,南大洋表面的海洋生物生产力出现了爆炸式增长。

令人惊讶的是,这种海洋生物曾经起到调节气候的作用。因此,这一发现对未来的气候变化预测具有重大意义。

走进过去

为了进行研究,我们花了四个小时从智利飞到大西洋最南端的威德尔海(Weddell Sea),在南纬79度的寒冷地区的一条结冰的跑道上降落。

自从最早的探险者冒险南下以来,威德尔海经常被海冰堵塞,对船只来说是危险的。

1914年,英国-爱尔兰探险家欧内斯特·沙克尔顿(Ernest Shackleton)和他的手下被困在这里两年,这里距离文明有1000公里。他们面临着与世隔绝、饥饿、严寒、坏疽、漂流的冰山和同类相食的威胁。

在这里生存很艰难,从事科学事业也是如此。

我们在附近的爱国者山呆了三个星期,在冰上钻洞采集样本。

通常情况下,当科学家收集冰样本时,他们会在每年的冰雪层中钻一个深核。我们做了一些完全不同的事情:我们通过在冰原上钻探一系列较短的岩心来达到水平。

这是因为爱国者山是一个极其荒凉的地方,被威德尔海旋风扫射,带来大量的降雪,接着是来自极地高原的强风(称为重力风)。

由于一年四季都有风,它们会以一种被称为升华的过程去除表面的冰。较老较深的冰被拉到表面。这意味着,穿过蓝冰走向爱国者山,就像穿越时空回到过去。

南极冷反转

随着地球变暖,大气中的二氧化碳含量从190 /百万迅速上升到280 /百万。

但全球变暖的趋势并不都是单向的。

从大约14600年前开始,南半球经历了长达2000年的降温期。这一时期被称为南极寒冷的逆转,就是公司?停滞在240 ppm的水平。

为什么会发生这种情况是个谜,但是理解它对于改善今天的气候变化预测是至关重要的。

在冰上发现了生命

在过去的三个星期里,我们与风雪作斗争,详尽地收集了横跨最后一个冰河时代末期的冰样本。

令我们惊讶的是,在我们的冰样本中隐藏着有机分子——几千年前海洋生物的残留物。它们来自威德尔海的飓风,飓风把海洋表面的有机分子卷走,并把它们扔到岸上,保存在冰层中。

由降雪形成的南极冰通常只能告诉科学家气候的情况。有什么令人兴奋的发现生活的古代?南极冰是,第一次,我们可以重建发生了什么在南大洋离岸同时,几千年前。

我们发现了一个不寻常的时期,显示出高浓度和多样化的海洋微浮游生物。海洋生产力的增加正好与南极的寒冷逆转相吻合。

夏季融化的海冰维持着海洋生物

我们的气候模型显示,南极寒冷逆转是南大洋海冰数量发生巨大变化的时期。

随着世界蹒跚地走出最后一个冰河时代,夏季的温暖摧毁了冬天形成的大量海冰。当海冰融化时,它将宝贵的营养物质释放到南大洋,并推动了海洋生产力的激增,我们在南极大陆的冰层中发现了这一点。

这种海洋生物通过光合作用从大气中吸收了更多的二氧化碳,类似于植物利用二氧化碳的方式。当海洋生物死亡时,它们沉到海底,锁住碳。被海洋吸收的二氧化碳量足以覆盖全世界。

这对今天的气候变化意味着什么

今天,南大洋吸收了人类活动排放到大气中的40%的碳,因此我们迫切需要更好地了解碳循环中这一重要部分的驱动因素。

南大洋的海洋生物在调节大气二氧化碳含量方面仍然发挥着重要作用。

但随着气候变化导致全球变暖,极地地区的海冰将会减少。海洋生物的这种天然碳汇只会削弱、进一步增加全球气温。

这是一个及时的提醒,虽然南极看起来很遥远,但它对我们未来气候的影响比我们想象的更密切、更紧密。