随着北极、北冰洋和周围的北极陆地迅速变暖，科学家们正在竞相了解变暖对北极生态系统的影响。随着海冰的缩小，更多的光线到达北冰洋的表面。一些人预测，这将导致更多的浮游生物，这反过来将支持鱼类和其他动物。
　　普林斯顿大学和马克斯普朗克化学研究所领导的一个科学家小组对此持相反意见。研究人员使用浮游生物化石来研究北冰洋西部和中部开放区的氮气来源和供应率的历史。他们的工作在本期《自然地球科学》杂志的一篇论文中进行了详细介绍。这项研究表明在全球变暖的情况下，这些开放的北极水域将经历更强烈的氮限制，可能阻止浮游生物产量大幅度提高。
　　研究人员表示，随着海冰的融化，构成北极食物网基础光合作用的浮游生物应该从更大的光照供应中受益。但这些浮游生物也需要营养物质来生长，而营养物质只有在北冰洋更深的地方才丰富，就在浮游生物的范围之外。浮游生物能否获得这些营养物质，取决于上层海洋的分层有多严格，海洋上层200米（660英尺）由不同密度的水层组成，由其温度和盐度决定。
　　当海洋上层是强烈分层的时候，非常轻的水漂浮在密集的深水之上，对阳光下表面的营养物质供应是缓慢的。研究人员利用来自北冰洋西部和中部的沉积物芯，研究人员测量了被困在有孔虫（生长在表层水，然后死亡并沉入海底的浮游生物）石灰岩化石中的有机氮同位素组成。他们的测量结果揭示了来自大西洋和太平洋的氮比例是如何随时间变化的，同时也跟踪了表层浮游生物的氮限制程度变化。
　　他们发现北极开放水域的分层，特别是在通过白令海峡由太平洋供给的地区，将阻止表层浮游生物获得足够的氮来大量生长。研究人员获得历史信息表明，对于北极西部和中部的开放盆地水域来说，这种变化是不可能的。由于太平洋水持续通过令白海峡流入，北极西部将保持强烈的分层，而变暖将加强北极中部的分层。研究人员总结说，在这两个开放的海洋区域，缓慢的氮供应可能会限制浮游生物的产量。

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