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新研究发现南大洋酸化的另一“幕后推手”

来源:自然·通讯   发布时间:2018年10月21日08:56
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  近日,《自然·通讯》一项研究发现,当南大洋的西风在南半球夏季增强时,南大洋的表层海洋酸化速率明显快于单纯由大气二氧化碳浓度增加所致的酸化速率。

  海洋酸化会对海洋生物,特别是珊瑚、贝类等产生不利影响,进而可能危及整个海洋生态系统。尽管海洋酸化主要是由大气二氧化碳浓度升高引起的,但局地物理和生物地球化学过程可以显著减弱或加剧海洋酸化。因此,确定这些调节海洋酸化的过程和因素,对于准确预测未来海洋酸化的程度和影响十分重要。

  南极洲有一股洋流环绕着大陆,属于南大洋的一部分。当南大洋的西风在南半球夏季增强时,洋流以南的海水酸化速度比仅由大气二氧化碳浓度增加所致的要快,洋流北部观察到的则相反。参与此项研究的科学家说,这些影响是由西风驱动的综合过程造成的,而这一理论也被塔斯马尼亚南部20年的观测数据所证实。

  南大洋是最易因大气二氧化碳浓度升高而发生酸化的海域之一,受低温和上升流的影响,其pH值和碳酸钙饱和度较低。作为南半球海洋气候变化主要模态的南大洋环状模(SAM)对南大洋酸化究竟有何影响,科学界一直没有定论。该研究通过分析多源历史观测数据,发现在SAM增强时期的南半球夏季,极区海洋酸化速率明显快于单纯由大气二氧化碳浓度增加所致的酸化速率,而在亚南极区情况则相反——其酸化速率慢于或等同于单纯由大气二氧化碳浓度增加所致的酸化速率;在SAM变化趋势不显著时期,极区海洋酸化速率等同于单纯由大气二氧化碳浓度增加所致的酸化速率,而亚南极区海洋酸化速率则明显快于单纯由大气二氧化碳浓度增加所致的酸化速率。更为重要的是,在以上两种情况下海洋酸化速率均与风速变化速率呈现正相关关系,表明风速变化对南大洋夏季海洋酸化速率有着重要的调控作用。

  该研究大大提高了科学家对南大洋酸化机制的认识,为预测南大洋碳吸收和评估其对生态系统的影响提供了重要的理论依据。

  (来源:《自然·通讯》 编译:郝静 责任编辑:李慧)

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