研究揭示了海冰在控制大气碳水平中的作用

一项新的研究强调了过去的气候变化时期，整个南大洋的海冰在控制大气中二氧化碳水平方面所起的关键作用，并且可以为开发未来的气候变化模型提供关键资源。

在这项研究中，由基尔大学领导并由埃克塞特大学专家组成的国际研究人员团队证明，在变暖的世界中，海冰的季节性生长和破坏会增强南极洲周围海洋中存在的海洋生物数量，减少大气中的碳并将其储存在深海中。

迄今为止，南极洲附近的南大洋已经捕获了迄今为止已进入海洋的所有与人类有关的碳的一半，因此对于调节人类活动产生的二氧化碳水平至关重要，因此了解决定其随着时间推移而成为碳汇有效性的过程至关重要。减少未来气候变化模型的不确定性。

为了进一步了解这一过程，研究人员研究了与大气CO2水平快速变化的一个时期有关的数据。

这发生在大约18,000年前的最后一个冰河时代之后，当时世界自然过渡到了我们今天生活的温暖的冰河间世界。

在此期间，在大约7,000年的时间里，CO2从百万分之190迅速上升至280 ppm，但其中一个时期尤其突出。1900年的时间里，CO2的水平几乎稳定在240 ppm的水平。

大约在14,600年前发生这种高原现象的原因尚不清楚，但是了解这段时期发生的事情可能对改善气候变化预测至关重要。

该研究的合著者，埃克塞特大学生物科学系的约翰·洛夫教授说：“我和我的研究小组对参与这项重要研究感到非常兴奋。我们开发了细胞生物学新技术，以发现，收集和分析这种稀有的在冰中冻结了数千年的非常微小的颗粒和细胞。

“就像琥珀飞翔一样，这些微小的片段为我们提供了过去事件的独特窗口，使我们在地球，大气和海洋科学领域的同事能够对当时和现在的气候变化有了更好的了解。”

基尔大学可持续未来研究所所长克里斯·福格威尔(Chris Fogwill)教授说：“全球大气中CO2含量如此长的平稳期的原因可能是了解南大洋缓和大气中CO2潜力的根本。”

为了解决这个问题，研究人员前往南极的爱国者山蓝色冰区，以开发新的证据来记录在冰芯中捕获的海洋生物，并得到了南极后勤与远征(ALE)的支持。

由于其独特的地形，蓝冰地区是南极科学家的理想实验室。由猛烈的高密度四方风产生，雪的顶层被有效侵蚀，暴露出下面的冰。结果，冰流到了地表，从而可以进入下面的古老冰层。

悉尼新南威尔士州基尔人文科学学院的客座研究员克里斯·特尼教授说：“我们不用在冰上钻数公里，而只需走过一块蓝色的冰区，然后穿越时光。

“这提供了采样大量冰的机会，以详细研究过去的环境变化。来自南大洋的有机生物标志物和DNA被吹到南极洲并保存在冰中，在我们几乎没有科学观察的地区提供了独特的记录”。

使用这种方法，研究小组发现，在CO2稳定期间的1900年中，存在的海洋生物数量和多样性显着增加，这一发现从未有过记录。

这提供了增加的生物生产力的第一个记录证据，并表明高纬度南大洋地区的过程可能导致了CO2平稳期。但是，这种明显变化的驱动因素仍然未知，研究人员使用气候模型更好地了解了南大洋的变化，从而了解了潜在的原因。

该模型表明，高原期与南冰洋明显的寒冷期(最大的南极逆转)期间的海冰季节变化最大。在此期间，海冰在整个南大洋广泛生长，但是随着世界迅速变暖，每年夏季，海冰都会迅速销毁。

研究人员现在将利用这些发现来支持未来气候变化模型的发展。在新一代模型中包含控制气候碳反馈的海冰过程，对于减少围绕气候预测的不确定性至关重要，并将帮助社会适应未来的变暖。

该研究发表在《自然地球科学》上。

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