科学家追寻到大气中二氧化碳在冰川衰退期间上升到太平洋深处

科学家追寻到大气中二氧化碳在冰川衰退期间上升到太平洋深处

早在人类开端经过焚烧石油、天然气和煤炭等化石燃料向大气中排放二氧化碳之前，跟着地球走出最终一个冰河年代，大气中的二氧化碳含量明显上升。许多科学家长期以来一向置疑这种碳的来历来自深海。

但研讨人员还无法证明碳是怎么从海洋进入大气的。它仍然是科学中最重要的疑团之一。

宣布在《天然地球科学》(Nature Geoscience)杂志上的一项新研讨，为这一现象的发作供给了一些最令人信服的依据——因为南极周围的水循环形式加快，导致了太平洋深处的“冲刷”。研讨人员说，人们忧虑这种状况可能再次发作，可能会扩大和加快人为形成的气候改变。“太平洋很大，你能够在那里贮存许多东西——有点像祖母的地窖——东西在那里堆积，有时不会被整理出来，”俄勒冈州立大学海洋学家、该研讨报告的作者之一艾伦·米克斯(Alan Mix)说。“咱们知道大气中的二氧化碳在曩昔会上升或下降，咱们知道这是气候大改变的一部分，咱们以为它来自深海。”“但现在还不清楚碳是怎么从海洋中开释出来导致二氧化碳上升的。”

研讨报告的榜首作者、俄勒冈州立大学海洋学博士生杜剑辉(音译)说，太平洋存在一种循环形式，从南极洲周围的水下沉到极深的水下几英里处开端。它一向延伸到阿拉斯加，在那里它上升，向南回流，然后流回南极洲，在那里它又混合回到海面。杜说，水在深渊里的往复旅程需求很长时刻——将近1000年。与俄亥俄州立大学的其他研讨小组相同，杜军发现，在冰川极盛时期，水流减慢，但在冰川衰退期间，跟着地球变暖，水流加快。这种更快的活动将二氧化碳从太平洋深处冲走——“整理奶奶的根部地窖”——并将二氧化碳带到了南极洲邻近的海面上。在那里它被开释到大气中。杜教授说:“在最终一次冰川融化期间，大约分两步进行，这是18000年到15000年前的初期阶段，其时二氧化碳浓度上升了50个百万分之50，之后的第2次脉冲又增加了30个百万分之30。”这一数字仅略低于工业革命以来的二氧化碳排放量。所以海洋是碳的强壮来历。

Brian Haley是俄勒冈州立大学的海洋学家，也是这项研讨的合著者，他指出，碳总是会坠入深海。在挨近水面的当地，浮游生物成长，但当它们逝世时，会下沉并分化。这是一个生物泵总是把碳排放到底部。“循环越慢，”哈利说，“水在那里逗留的时刻越长，碳就会堆积起来。”杜教授说，在冰川活动最频频的时分，水会减慢，并积累很多的碳。“当地球开端变暖时，水的运动速度加快了大约三倍，”他指出，“碳又回到了地表。”

研讨人员发现的关键是北太平洋沉积物岩心中钕同位素的剖析。海莉指出，这些同位素“就像一封来自深海的函件上的回信地址标签”。当沉积物中同位素143与144的比值较高时，该时期的水运动较慢。当水在变暖过程中加快运动时，钕同位素的份额也反映了这一点。Mix说:“在这个关于二氧化碳怎么流入深海的奥秘故事中，深循环加快的发现是确凿的依据。”“咱们现在知道它是怎么发作的，而深太平洋是元凶巨恶——与南极洲同恶相济。”

研讨人员忧虑的是，跟着气候持续变暖，这种状况可能再次发作。杜教授说:“咱们不知道碳循环是否会加快，并将碳带出地表，但这似乎是一个合理的主意。”“咱们的依据标明，这种状况的确发作在曩昔，这将有助于运转气候模型的人弄清楚，这是否会对未来形成真实的危险。”

研讨人员说，他们的发现应该从方针的视点来考虑。Mix说:“到现在为止，海洋吸收了大约三分之一的化石燃料排放的碳。”这有助于减缓全球变暖。《巴黎气候协议》设定了将全球变暖控制在1.5至2摄氏度的方针，咱们十分清楚，在坚持这一水平的一起，有多少碳能够开释到大气中。

但假如海洋中止吸收剩下的二氧化碳，而是从深海开释更多的二氧化碳，那就会带来费事。海洋排放将从咱们剩下的排放预算中扣除，这意味着咱们将不得不更快地削减排放。咱们需求弄清楚有多少。