斯坦福大學的生物海洋學家凱文·阿里戈花了近二十年的時間研究南極洲的偏遠地區，專家們喜歡稱這些地區為“冰雪沙漠中的綠洲”。這些地方非常難以接近，以至於即使是研究它們的科學家也可能沒有親眼見過。
阿里戈訪問過的少數幾個地方聞起來像臭雞蛋。它們被稱為冰間湖，這個名稱源於俄語中“冰洞”一詞，通常是指沿海地區一片開闊的海水，周圍被浮冰和大陸架包圍。
阿里戈領導的新研究發現，這些冰間湖生產力（或浮游植物的丰度）的最重要決定因素是冰川融水注入其中的鐵。研究人員表示，隨著地球變暖和冰川融化加劇，形成這些冰間湖的南極洲沿海地區可能會變得更具生產力。這可能會對食物鏈產生連鎖反應。
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阿里戈說：“如果您站在岸邊，您會看到一片開闊的水域，在開闊的水域之外是一堆海冰。”阿里戈解釋說，籠罩在某些冰間湖上刺鼻的氣味來自某些種類的浮游植物產生的排放物——這些微小的微生物構成了海洋食物鏈的基礎。從海岸吹來的強風將海水中的海冰清除，開闢出一個適宜的飛地，海洋生物可以在其中茁壯成長，這與南極洲其他冰冷的地區不同。
阿里戈說：“當您檢視南極洲周圍浮游植物丰度的衛星影像時，您會看到這些區域亮了起來。”“它們是火紅色的，因為那裡有太多的浮游植物。”衛星影像中的紅色表明葉綠素含量很高。
伍茲霍爾海洋研究所的科學家斯科特·多尼說：“我喜歡他們如何將傳統的海洋學測量方法（如葉綠素水平和初級生產力）與來自其他小組的最新衛星工作（觀察冰川融化）結合起來。”
一個充滿鐵元素的融化大陸
研究人員使用 1997 年至 2014 年期間南極洲海岸周圍 46 個冰間湖的衛星資料，能夠檢測到生產力水平與鄰近冰川的冰川融化程度之間存在密切關係。阿里戈說： “底線是：如果你想要一個真正高產的冰間湖，那就向其中傾倒大量冰川融水。”
科學家們推測，冰川融水使冰間湖的水域富含鐵。阿里戈說：“每當我們用營養物質（在這種情況下是鐵）刺激任何水域時，生產力總是會提高。”這是因為在該地區，鐵是浮游植物生長的限制因素。“你在花園裡使用的肥料含有氮和磷，”他說。“那裡有大量的氮和磷；它們首先耗盡的是鐵。”
融水成為鐵的供應者，因為當融化的冰向海洋移動時，它會沿途磨碎基岩，而基岩富含鐵。冰川的冰體中也含有鐵，這些鐵來自數千年來積聚在冰蓋上的雪。降雪會裹挾富含鐵的塵埃。當融化的冰川緩緩流入海洋時，它會將鐵引入該系統。
在論文中，科學家們還認為，生態系統生產力越高，食物鏈上層生物可獲得的食物就越多。阿里戈說：“如果我是一隻磷蝦或一條鯨魚，那將是一件好事。”“企鵝和海豹的最大密度出現在冰間湖生產力最高的地區。”
創造新的碳匯
然而，並非所有人都相信更高的生產力必然會轉化為冰間湖中更集中的大型動物種群。H.T. Harvey & Associates 環境諮詢公司的企鵝研究專家大衛·安利說：“有一個主要的限制因素控制著初級生產力向上層營養級的流動。”
安利說：“食物鏈中存在瓶頸”，“沿海冰間湖是否更具生產力可能並不重要——至少對鳥類和哺乳動物而言並非如此。”安利指出，我們對南極生態系統食物網的瞭解存在許多空白。
對於深入研究碳迴圈的阿里戈來說，冰間湖更高生產力的一個重要意義在於它們作為碳匯的作用。由於這些水體是發生光合作用的場所，它們也充當碳儲存庫。阿里戈說：“冰間湖就其規模而言，不成比例地吸收大氣中的二氧化碳。”他說，如果你提高它們的生產力，就會提高它們儲存碳的能力。
但是，由於即使是最大的冰間湖也只有幾十萬平方公里大小，而且它們的範圍隨著季節變化而變化，因此這種影響是有限的。阿里戈說：“它肯定不會解決任何氣候變化問題”，但這項研究對於理解冰川融化對海洋生態系統的影響非常重要。
由於目前的工作使用了衛星資料和統計建模來縮小控制這些系統的最重要因素的範圍，多尼說，“接下來顯而易見的事情是進入實地進行測量，以檢驗這一假設。”
經 Environment & Energy Publishing, LLC. 許可，轉載自 Climatewire。 www.eenews.net，202-628-6500