一項新的研究發現,近幾十年來南極海域從高鹽度到低鹽度的轉變可能解釋了南大洋最冷、最深洋流的停止。
被稱為南極底層水的冷洋流是寒冷、高鹽的河流,它們從南極洲大陸的水下邊緣向北流向赤道,保持在海底的底部。 這些洋流將氧氣、碳和營養物質帶到海洋的最深處。 之前的研究發現,這種深層、高密度的水正在消失,儘管研究人員不確定這種收縮是與全球變暖相關的長期趨勢的一部分,還是自然週期的一部分。
這項新研究表明,南極氣候的變化是導致南極底層水萎縮的原因。 研究人員在週日(3月2日)的《自然氣候變化》雜誌上報告說,在過去的60年中,由於冰川融化和降水(包括雨雪)增多,南極洲近海的海洋表面鹽度降低。這項研究發現,這個不斷增長的淡水層是阻止冷水洋流形成的關鍵環節。
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“深海海水只有在少數幾個全球海洋的小區域才能直接與地表混合,因此這實際上關閉了深海熱量逸出的主要通道之一,”蒙特利爾麥吉爾大學的海洋學家卡西米爾·德拉韋爾涅(Casimir de Lavergne)說。
多孔冰
連線淡水和冷洋流的關鍵是冰間湖,即海冰內的天然孔洞。當溫暖的海水上升流使水溫保持在冰點以上,或者當風將海冰從海岸吹走時,就會形成這些持續存在的開闊水域。
冰間湖是南極底層水的主要來源之一。 冰間湖就像天然冰箱一樣,使寒冷的氣溫和寒風冷卻海水並使其沉入海底。 當冷水下沉時,較溫暖的海水會上升以取代其位置,從而保持冰間湖的開放水域。[相簿:南極冰的迷人照片]
但是,研究人員發現,隨著南極海洋表面水的淡化,出現的冰間湖越來越少。 這是因為淡水的密度較低。 德拉韋爾涅解釋說,即使水很冷,它也不如鹹水容易下沉。 淡水就像一個蓋子,關閉了將冷水輸送到海底並將溫暖的水帶入冰間湖的海洋環流。
德拉韋爾涅告訴《生命科學》:“我們認為,地表水鹽度的變化使它們如此之輕,即使非常強的冷卻也不足以使它們密度足夠大以致下沉。 混合變得越來越困難。”
被困的熱量
德拉韋爾涅說,除了使南極底層水流變暖和縮小外,冰間湖的減少還可能將額外的熱量困在南大洋中。
他說:“如果溫暖的水不能將熱量釋放到大氣中,那麼熱量就會停留在深海中。 這可能會減緩南半球的變暖速度。”
德拉韋爾涅警告說,熱量儲存效應是區域性的,與所謂的全球變暖“暫停”無關,全球地表溫度的上升最近有所放緩。
他補充說:“我們的研究仍然是一個假設。 我們說氣候變化正在阻止對流的發生,但我們不知道它在過去發生的頻率,因此這是未來研究的重要途徑。”
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