全球变暖引发海洋“灾难”

格陵兰岛的融水，就像东海岸的这座冰山，曾经扰乱了大西洋的“传送带”。

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自前工业时代以来，全球气候一直在变暖，全球海洋平均温度上升了1摄氏度。最近，两项研究分别探讨了全球变暖对大西洋洋流和海洋生物的影响。

3月27日，《科学》杂志发表了一项关于过去50万年洋流强度的新研究，显示全球变暖可能不会在短时间内改变洋流。相反，它可能导致古代事件的重复，当时反复出现的气候变暖导致一个世纪以来洋流强度的剧烈波动，播下气候混乱的种子，并不时使欧洲变冷变暖。

另一项研究分析了过去一个世纪广泛分布的340种海洋生物的丰度趋势。结果表明，温度的升高也导致海洋生物种群规模的大范围变化，每一物种都有一个总体模式，即其数量在极地增加，在中部减少。相关论文发表在3月26日的《当代生物学》上。

扰动洋流

大西洋“传送带”是一股强大的水流，将温暖的海水带到北方，然后淹没在北大西洋。8000年来，它用热带温暖滋养了西欧。然而，“强大的洋流循环也可能是一个高度可变的循环。”该论文的作者之一，挪威卑尔根大学的古气候学家尤利西斯·尼内曼说。

大西洋“传送带”靠盐运转。首先，墨西哥湾流和类似的水流将温暖的盐水带到格陵兰和冰岛周围的水域，在那里海水冷却并下沉到海底。然后，它从深海慢慢向南迁移。洋流不仅在欧洲气候中扮演重要角色，而且还帮助海洋隔离大气中的热量。然而，漂浮的淡水稀释了浓盐水，限制了其下降深度，从而导致发动机失速。

为了弄清这是否是真的，卑尔根大学古气候学家艾里克·文杰·加拉森和他的同事们检查了一个250米长的海底粘土芯，这个芯之前是在格陵兰岛南端钻的，而一层50万年前的土壤覆盖着有孔虫的微小外壳。

加拉森的团队从不同的泥层中清理了这些有孔虫化石，并分析了它们的化学成分，以了解它们对大西洋环流的“记忆”。

地球上只有两个地方的水会从海里流到海底:南大洋和北大西洋。富含营养物质的南极洲的水含有比碳13更多的碳12，而缺乏营养物质的北大西洋的水则相反。通过检查碳同位素的比例，研究人员可以确定洋流的强弱。

这些化石表明，在过去三个间冰期气候变暖的高峰期，大西洋环流强度在反弹前急剧下降。这些波动发生在大约423，000年、335，000年和245，000年前，有时仅持续100年。

“我们的研究表明，在过去45万年的气候与今天的气候相似的所有时期，大西洋环流的深度都发生了巨大的变化。这表明今天的海洋环流可能不像以前认为的那样稳定。”加拉森告诉中国科学。

气候变暖不仅扰乱了洋流，还迫使生物离开家园。

生物体向两极迁移

全球分析显示，随着气候变暖，哺乳动物、浮游生物、鱼类、植物和海鸟都在发生很大变化:在较冷的边缘地带，海洋生物表现良好，因为变暖打开了以前无法进入的栖息地，而在较暖的边缘地带，物种数量正在减少，因为环境变得太热，无法忍受。

这项研究基于气候变化对海洋生物分布、丰度和季节特征影响的早期论证。根据以前的研究，英国布里斯托尔大学的进化生态学家马丁·根纳认为，海洋生物在它们物种范围的边缘(极地方向)可能比在背面(中部方向)生活得更好。

因此，他们决定使用现有的全球生物分布数据库来检验这一假设。在对文献中的可用数据进行全面搜索后，结果显示物种丰度在物种范围的极地一侧增加最显著，而在物种范围的中部一侧减少最显著。

这也表明海洋生物还没有适应变暖的环境。因此，研究人员推测，从前工业时代到2050年，海洋温度预计将上升1.5摄氏度，这将导致海洋生物的丰富度继续变化，包括那些对沿海地区人民的生计至关重要的生物。

“这种现象的普遍性令人惊讶。从浮游生物和海洋无脊椎动物到鱼类和海鸟，我们在所有观察到的海洋生物群体中都发现了同样的趋势。”“这意味着气候变化不仅会导致物种数量的变化，还会从本质上影响当地的物种表现，”詹纳告诉《中国科学新闻》。

“灾难性”后果

这些发现表明，气候变化以各种不同寻常的方式影响着海洋，甚至反过来影响着当地的气候。

丹麦哥本哈根大学的气候学家Guido Vettoretti说，尽管Galaasen团队没有模拟这些变化将如何改变气候，但其影响可能是“灾难性的”。

加拉森指出，越过阈值并触发海洋环流的这种变化会影响气候和降水模式，尤其是在北大西洋附近。例如，环流的减缓会导致北欧的严重降温和南欧的干旱，还会改变海平面并降低海洋吸收二氧化碳的能力。

Genenner还说，由于栖息地中心水域的高温，帝企鹅的数量显著减少，而欧洲鲈鱼的数量在其物种范围的两极迅速增加，这在历史上极为罕见。虽然一些海洋生物可能会从海洋变暖中受益，但这些发现也预示着海洋生物将逐渐减少的未来他说。

此外，研究表明，当前的减速通常伴随着冰山碎片的崩塌——这种现象可能是由格陵兰冰盖的融化水造成的。这些碎片表明，今天格陵兰岛的命运不仅影响海平面的上升，还调节着气候。"格陵兰冰盖可能对我们气候系统的稳定极其重要."维特雷蒂说。

尼内曼认为，现在需要的是继续观察现状，仔细研究古代的情况。然而，这些努力遇到了财政和后勤困难，特别是在目前新的冠状病毒大流行的情况下。例如，就在本月，英国暂停了一个研究船项目。

英国国家海洋中心的首席科学家埃莉诺·弗雷卡-威廉姆斯在船出发前接受采访时说:“我们已经尽可能接近终点线了。”

相关纸质信息:

https://doi.org/ 10.1126/科学

http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2020.02.043