深海洋流終結冰河世紀?釋放大量二氧化碳

2021-01-12 快科技

據國外媒體報導,一項通過古老海洋動物貝殼揭示海洋酸度變化的研究顯示,二氧化碳水平在約7500到1.6萬年前驟然上升,從深海釋放出的大量二氧化碳結束了冰河時代。 負責這項研究的科學家發現,這種氣體從南大西洋和赤道東太平洋的熱區釋放出來,通過從深海湧出的水流來到海面。他們表示,從深海釋放出的二氧化碳很可能在使覆蓋世界大部分地區的冰蓋融化的氣候變暖上扮演一個重要角色。

從深海釋放出的二氧化碳可能使冰河時代末期的冰川(像照片展示的冰川)融化。

科學家研究了石化浮遊生物貝殼內的同位素水平。這些浮遊生物類似於照片展示的泡抱球蟲(Globigerina bulloides)。

這張圖表展示了冰河時代(藍點)到冰河時代末期(紅點)間二氧化碳水平的變化。EEP代表赤道太平洋,SA是南大西洋。實線表示有關世界海洋二氧化碳水平的各種現代數據。

這張照片展示了獲得芯樣的世界海洋和地點的現代年平均二氧化碳水平。科學家研究的石化浮遊生物就來自這些芯樣。

這些發現將為科學家了解世界從大部分地區覆蓋冰雪的寒冷天氣轉變到存在於今天的溫和氣候的原因提供新線索。科學家目前依然不清楚最初是什麼使二氧化碳從海底釋放了出來。但他們稱,這項新研究可能為他們了解海洋如何影響氣候的提供新線索。

這項研究的負責人同時又是英國南安普頓大學古海洋學家的米格爾-馬丁內斯-博蒂表示:「冰河世紀周期內大氣二氧化碳規模和速度的波動表明,海洋碳儲量的變化是自然大氣中二氧化碳變化的重要驅動器。我們的發現支持這樣一個理論:大西洋、太平洋和印度洋最南端發生的一連串過程改變了儲藏在深海的碳量。這是一個被稱為南部海洋(Southern Ocean)的地區。儘管在冰河時代該地區深海和大氣聯繫減少可能阻止大氣中的碳進入深海,但在溫暖的間冰期會出現相反情況。」

《自然》雜誌報導了這項研究。科學家檢查了極小浮遊生物化石中的硼同位素水平。他們從深海鑽孔樣本中得到這些罕見化石。這使他們可以計算出冰河時代浮遊生物所在海洋的酸度。大氣二氧化碳水平是影響海洋酸度的一個重要因素。

科學家發現,約7500到1.6萬年前,南大西洋和赤道東太平洋海水表面的二氧化碳水平明顯上升。眾所周知,這些地區的表面海水來自深海湧出的海水。大氣二氧化碳水平一度增加到百萬分之185。但後來,它又增加到約百萬分之280。科學家說,深海上湧海水中的二氧化碳釋放到大氣中是造成這一結果的原因。這會造成氣候變暖,使陸地冰川上的冰開始融化。

這項研究的負責人之一同時又是南安普頓大學地球化學講師的加文-福斯特表示,這些發現可能有助於解釋海洋是如何影響今天氣候的。這些研究人員指出,在人類活動作用下,深海吸收大多數釋放到大氣中的二氧化碳。這在一定程度上可以解釋過去10年中出現的全球變暖「暫停」的原因。

福斯特表示:「過去100年左右時間內,世界海洋儲存了約30%人類化石燃料排放量。而我們的新數據證明,冰河時代和溫暖間冰期間大氣二氧化碳的自然變化,在很大程度上是由大量儲存在海洋中的碳發生變化造成的。儘管我們的研究結果支持南部海洋在這些自然循環中扮演一個主要角色的觀點,但還不知道北太平洋等其他海洋區域的全部情況和其他過程是否扮演另一個角色。」

美國新澤西州羅格斯大學海洋與沿海科學系的凱薩琳-艾倫博士表示,他們還需進行更多工作,才能了解造成海洋二氧化碳發生變化的原因。她說:「不知道為什麼,進入冰河世紀末期,海洋和大氣間二氧化碳水平在海洋作用下失去平衡。可在冰河時代後,二氧化碳水平再次上升,這意味著平衡必然『回歸』。這些和碳在海洋與大氣間交換的相關線索引發出更多問題。」

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