科學(xué)家追尋到大氣中二氧化碳在冰川衰退期間上升到太平洋深處

早在人類(lèi)開(kāi)端經(jīng)過(guò)焚燒石油、天然氣和煤炭等化石燃料向大氣中排放二氧化碳之前，跟著(zhù)地球走出最終一個(gè)冰河年代，大氣中的二氧化碳含量明顯上升。許多科學(xué)家長(cháng)期以來(lái)一向置疑這種碳的來(lái)歷來(lái)自深海。

但研討人員還無(wú)法證明碳是怎么從海洋進(jìn)入大氣的。它仍然是科學(xué)中最重要的疑團之一。

宣布在《天然地球科學(xué)》(Nature Geoscience)雜志上的一項新研討，為這一現象的發(fā)作供給了一些最令人信服的依據——因為南極周?chē)乃h(huán)形式加快，導致了太平洋深處的“沖刷”。研討人員說(shuō)，人們憂(yōu)慮這種狀況可能再次發(fā)作，可能會(huì )擴大和加快人為形成的氣候改變?！疤窖蠛艽?，你能夠在那里貯存許多東西——有點(diǎn)像祖母的地窖——東西在那里堆積，有時(shí)不會(huì )被整理出來(lái)，”俄勒岡州立大學(xué)海洋學(xué)家、該研討報告的作者之一艾倫·米克斯(Alan Mix)說(shuō)?！霸蹅冎来髿庵械亩趸荚陉傥魰?huì )上升或下降，咱們知道這是氣候大改變的一部分，咱們以為它來(lái)自深海?！薄暗F在還不清楚碳是怎么從海洋中開(kāi)釋出來(lái)導致二氧化碳上升的?！?/p>

研討報告的榜首作者、俄勒岡州立大學(xué)海洋學(xué)博士生杜劍輝(音譯)說(shuō)，太平洋存在一種循環(huán)形式，從南極洲周?chē)乃鲁恋綐O深的水下幾英里處開(kāi)端。它一向延伸到阿拉斯加，在那里它上升，向南回流，然后流回南極洲，在那里它又混合回到海面。杜說(shuō)，水在深淵里的往復旅程需求很長(cháng)時(shí)刻——將近1000年。與俄亥俄州立大學(xué)的其他研討小組相同，杜軍發(fā)現，在冰川極盛時(shí)期，水流減慢，但在冰川衰退期間，跟著(zhù)地球變暖，水流加快。這種更快的活動(dòng)將二氧化碳從太平洋深處沖走——“整理奶奶的根部地窖”——并將二氧化碳帶到了南極洲鄰近的海面上。在那里它被開(kāi)釋到大氣中。杜教授說(shuō):“在最終一次冰川融化期間，大約分兩步進(jìn)行，這是18000年到15000年前的初期階段，其時(shí)二氧化碳濃度上升了50個(gè)百萬(wàn)分之50，之后的第2次脈沖又增加了30個(gè)百萬(wàn)分之30?！边@一數字僅略低于工業(yè)革命以來(lái)的二氧化碳排放量。所以海洋是碳的強壯來(lái)歷。

Brian Haley是俄勒岡州立大學(xué)的海洋學(xué)家，也是這項研討的合著(zhù)者，他指出，碳總是會(huì )墜入深海。在挨近水面的當地，浮游生物成長(cháng)，但當它們逝世時(shí)，會(huì )下沉并分化。這是一個(gè)生物泵總是把碳排放到底部?！把h(huán)越慢，”哈利說(shuō)，“水在那里逗留的時(shí)刻越長(cháng)，碳就會(huì )堆積起來(lái)?！倍沤淌谡f(shuō)，在冰川活動(dòng)最頻頻的時(shí)分，水會(huì )減慢，并積累很多的碳?！爱數厍蜷_(kāi)端變暖時(shí)，水的運動(dòng)速度加快了大約三倍，”他指出，“碳又回到了地表?！?/p>

研討人員發(fā)現的關(guān)鍵是北太平洋沉積物巖心中釹同位素的剖析。海莉指出，這些同位素“就像一封來(lái)自深海的函件上的回信地址標簽”。當沉積物中同位素143與144的比值較高時(shí)，該時(shí)期的水運動(dòng)較慢。當水在變暖過(guò)程中加快運動(dòng)時(shí)，釹同位素的份額也反映了這一點(diǎn)。Mix說(shuō):“在這個(gè)關(guān)于二氧化碳怎么流入深海的奧秘故事中，深循環(huán)加快的發(fā)現是確鑿的依據?！薄霸蹅儸F在知道它是怎么發(fā)作的，而深太平洋是元兇巨惡——與南極洲同惡相濟?！?/p>

研討人員憂(yōu)慮的是，跟著(zhù)氣候持續變暖，這種狀況可能再次發(fā)作。杜教授說(shuō):“咱們不知道碳循環(huán)是否會(huì )加快，并將碳帶出地表，但這似乎是一個(gè)合理的主意?！薄霸蹅兊囊罁嗣?，這種狀況的確發(fā)作在曩昔，這將有助于運轉氣候模型的人弄清楚，這是否會(huì )對未來(lái)形成真實(shí)的危險?！?/p>

研討人員說(shuō)，他們的發(fā)現應該從方針的視點(diǎn)來(lái)考慮。Mix說(shuō):“到現在為止，海洋吸收了大約三分之一的化石燃料排放的碳?！边@有助于減緩全球變暖?！栋屠铓夂騾f(xié)議》設定了將全球變暖控制在1.5至2攝氏度的方針，咱們十分清楚，在堅持這一水平的一起，有多少碳能夠開(kāi)釋到大氣中。

但假如海洋中止吸收剩下的二氧化碳，而是從深海開(kāi)釋更多的二氧化碳，那就會(huì )帶來(lái)費事。海洋排放將從咱們剩下的排放預算中扣除，這意味著(zhù)咱們將不得不更快地削減排放。咱們需求弄清楚有多少。