本月发表于《科学》的一项研究对地球冰期的一次重要过渡的起源理论提出了挑战。该研究来自伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）等机构的多人国际作者团队，为了解海洋在中更新世过渡期气候中的作用提供了新见解，该时期为气候周期中一个令人费解的变化时期，始于大约一百万年前。
关于中更新世过渡期，人们提出了很多理论，其中一个重要理论与大西洋经向翻转环流（AMOC）的显著减弱有关。然而，该团队的发现表明，深海的作用同样重要，但要细微得多。利用过去120万年的气候记录，该团队重建了对了解海洋流动和碳封存能力至关重要深海的属性。“深海是巨大的，特别是考虑到它与大气相比储存二氧化碳的能力，”首席作者、WHOI气候科学家和古海洋学家Sophia Hines说。“即使是海洋环流的微小变化也会对全球气候产生显著影响。”
（Hines et al.《科学》2024）
Hines等人分析了在南非开普敦附近收集的沉积物岩芯样本。通过研究单细胞生物有孔虫化石中的碳和氧以及钕的同位素，他们发现了深海温度和盐度变化的细节，以及源自南北半球水域的混合历史。“至关重要的是，我们表明了不同深海属性的变化并不总是一致的，”共同作者、哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站地球化学家Sidney Hemming解释说。“通过我们更高分辨率的包括过渡间隔的多代理记录，我们发现冰期的加剧主要受到南极洲周围变化的影响。”有研究表明，随着南极冰盖的扩张，海洋储存碳的能力增强了，导致大气二氧化碳含量降低、气候变冷、冰期周期延长。
（Hines et al.《科学》2024）
Hines等人发现，没有证据表明中更新世过渡期的深海环流发生了剧烈变化，只有适度的海洋环流调整。他们的数据还说明了深海是如何在环流几何形状没有发生重大变化的情况下封存二氧化碳的。“我们的研究揭示了海洋动力学和气候变化之间复杂的相互作用，强调了南大洋对于了解地球气候历史的重要性，”Hines指出。
（共同作者、英国卡迪夫大学气候科学家Ian Hall社交媒体。）
近期的研究强调了人为气候变化的紧迫性，尤其是与AMOC的放缓有关的气候变化。随着南大洋继续以惊人的速度变暖，了解其动力学至关重要。南大洋在调节全球气候模式方面发挥着举足轻重的作用，其变化可能会对全球生态系统和天气系统产生显著影响。
（文/牛静美）
【参考来源：】
Hines et al.《重新审视中更新世过渡期的海洋环流危机》《科学》2024
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn4154
https://www.whoi.edu/press-room/news-release/ice-age-puzzle/
