研究发现:北冰洋于2009年越过不可逆临界点
根据最新研究,北冰洋约在2009年越过了一个关键的化学临界点,且这一变化几乎不可逆转。研究显示,海冰消退已引发海洋生物赖以生存的硝酸盐水平持续崩溃。相关研究成果本周发表于《地球与环境通讯》,警告称这将对北极生态系统、碳吸收能力以及北大西洋渔业产生连锁影响。
冰层之下悄然发生的变化
爱丁堡大学的研究人员分析了弗拉姆海峡二十余年的采样数据。弗拉姆海峡是北极水域流入大西洋的主要通道。分析结果显示,自2009年起,流出北极的水体中硝酸盐浓度持续下降,且长期维持在低水平。
这一下降趋势与北极海冰的大幅消退同步发生。海冰消融使广阔的大陆架暴露于阳光之下——这些大陆架几乎覆盖了北冰洋近一半的面积。光照增强加剧了一种名为"底栖反硝化作用"的自然过程:浅水海底沉积物中的硝酸盐被转化为氮气,使海洋中这种对浮游植物生长至关重要的营养物质不断流失。
"多年来,学界普遍预测北极海冰的消退会让更多阳光照入海面,从而促进浮游植物的生长,"该研究的联合负责人、爱丁堡大学博士生玛尔塔·桑托斯-加西亚表示。"但我们的研究发现,这种关系已经发生了根本性转变:北冰洋似乎已从一个主要受光照限制的系统,转变为一个日益受硝酸盐供应制约的系统,这将对海洋生态系统、食物链以及北极在地球气候中所扮演的角色产生深远影响。"
连锁反应
北冰洋转向硝酸盐限制状态,意味着未来可能只能维持较小型浮游生物的生存,进而减少整个海洋食物链中鱼类、海鸟和海洋哺乳动物的食物来源。浮游生物数量减少,还可能削弱海洋通过光合作用吸收大气中碳的能力。
由于营养物质的流失根源在于持续不断的海冰消退,研究人员表示,北冰洋几乎不可能恢复到以前的状态。
全球影响
领导了爱丁堡大学长达二十年研究工作的Raja Ganeshram教授表示,这一发现的影响远不止于北极地区。"我们的研究结果表明,北冰洋生态系统约在2009年前后越过了一个临界点。这一变化如何沿食物链层层传导,需要得到密切监测,因为这对我们人类有着深远影响,包括对北大西洋商业捕鱼业的影响。"
这项研究由自然环境研究理事会"北极海洋变化"项目资助,参与机构还包括挪威极地研究所、苏格兰海洋科学协会、丹麦技术大学以及德国阿尔弗雷德·魏格纳研究所。