在古老的南极冰上发现海洋生物解决的冰河年龄二氧化碳拼图

克里斯·弗吉尔

信用:克里斯福尔,作者提供

随着世界从上一个冰河时代开始变暖,二氧化碳水平的上升在近2000年里停滞不前。这一直困扰着科学家们,但现在他们认为他们知道发生了什么。

古老的南极冰盖中的海洋生物数量的微量海洋生物的证据有助于解释为什么随着从最后一次冰河时代的地球温暖的地球变暖而在数百年停滞的二氧化碳(二氧化碳)水平的长期难题。

我们的学习表明数千年前南大洋表面的海洋生物生产力曾出现过一次大爆发。

令人惊讶的是,这种海洋生物曾在调节气候方面发挥作用。因此,这一发现对未来的气候变化预测具有重大意义。

走进过去

我们的研究让我们花了四个小时从智利飞到大西洋最南端的威德尔海,降落在寒冷纬度以南79°的一条冰上跑道上。

Ilyshion飞机

我们的Ilyshion飞机降落在联盟冰川(南极物流和探险)上。信用:作者提供的克里斯核心

威德尔海经常被海冰堵塞,自从最早的探险家南下探险以来,这对船只来说一直是危险的。

1914年,盎格鲁 - 爱尔兰探险家欧内斯特Shackleton和他的男人在这里陷入了两年,文明1000公里。他们面临隔离,饥饿,冻结温度,坏疽,徘徊的冰山,以及同类的威胁。

在这里幸存的是艰难的,就是承担科学。

我们在附近的Patriot山丘上度过了三个星期,钻冰来收集样品。

通常,当科学家收集冰上样品时,它们通过每年的雪和冰层垂直钻取深核心。我们做了完全不同的事情:我们通过钻一系列跨越icecape的较短核心来了。

这是因为爱国者山是一个凶猛的荒野之地,威德尔海旋风会带来大量降雪,随后是极地高原上倾泻的强风(称为下坠风)。


那些Katabatic风吹得困难。

由于一年四季都有风吹过,它们会在一个叫做升华的过程中除去表面的冰。较老较深的冰被吸到表面。这意味着穿越蓝冰走向爱国者山实际上就像穿越时间。

横跨蓝冰

在蓝色的冰面上行走就是穿越时光。资料来源:马修·哈里斯,基尔大学,作者

暴露的冰层揭示了从大约2万年前的上一个冰河时代到我们现在更温暖的世界,即所谓的全新世的转变过程中发生的事情。

南极冷逆转

随着地球变暖,大气中的二氧化碳含量迅速从百万分之190上升到百万分之280。

但是变暖的趋势并非一切。

大约从14600年前开始,南半球经历了长达2000年的冷却期。这一时期被称为南极寒冷逆转,在那里CO₂水平停滞在约240 ppm。

为什么发生这种情况是难题,但了解改善当今气候变化预测可能是至关重要的。

在冰中发现生命

在三个多星期的时间里,我们与风雪搏斗,详细收集了跨越上一个冰河时代末期的冰样本。

克里斯·特尼收集冰样本

我们收集了冰的样本来研究实验室。信用:作者提供的克里斯核心

令我们惊讶的是,在我们的冰样本中隐藏着有机分子——数千年前海洋生物的残余。它们来自威德尔海(Weddell Sea)附近的气旋,这些气旋将海洋表面的有机分子扫到岸上,并将它们保存在冰层中。

从降雪中形成的南极冰,通常只讲述科学家的气候。在古老的南极冰上找到了Lifẻ的证据是什么令人兴奋的是,在数千年前,我们首次在南海的海上发生了发生的事情。

我们发现了一个不寻常的时期,呈现出高浓度和各种海洋微生物。这种增加的海洋生产力与南极冷逆转吻合。

在夏天融化海冰维持海洋生物

我们的气候建模揭示南极冷逆转是南海横跨南洋海冰数量的巨大变化。

冬季海冰在夏季融化

在冬天融化的海冰在夏天形成,并将营养成分倾倒入海洋。

随着世界逐渐走出上一个冰河时代,夏季的温暖摧毁了大量在冬季形成的海冰。当海冰融化时,它会向南大洋释放有价值的营养物质,并促进了我们在大陆冰层中发现的海洋生产力的爆炸。

这种海洋生物引起了更多的二氧化碳,因为它是光合作用的大气中,类似于植物使用二氧化碳的方式。当海洋生命死在地板上时,锁定碳。海洋中吸收的二氧化碳量足够大,以在世界各地登记。

这是今天气候变化的意思

今天,南大洋吸收了人类活动排放到大气中的约40%的碳,因此我们迫切需要更好地了解碳循环中这一重要部分的驱动因素。

南海的海洋生物仍然在调节大气二氧化碳量方面发挥着重要作用。

但随着气候变化,全球变暖,极地地区形成的海冰将会减少。海洋生物的这种天然碳汇只会减弱,导致全球气温进一步升高。

这是一个及时的提醒,虽然南极似乎很遥远,但它对我们未来气候的影响比我们想象的更密切、更紧密。
教授克里斯•特尼写的地球科学和气候变化,地球变化研究中心的主任和Chronos 14以设施在新南威尔士大学,和节点弧卓越中心主任澳大利亚生物多样性和遗产,新南威尔士大学和克里斯•Fogwill冰川学和古气候学教授,基尔大学地理、地质与环境学院院长、可持续未来研究所所长。

最初发表在谈话谈话

是第一个评论在古老南极冰上发现的海洋生物的“冰河时代二氧化碳拼图”

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