古代海冰核心揭示了现代气候变化

　　综合海洋钻探方案从南极洲的Adélie陆地上提取的170米海洋沉积物岩芯记录，正在对海冰与气候变化之间的复杂关系产生新的见解。
　　在《 自然地球科学 》上发表的一项新研究中，伯明翰大学的研究人员合作开展一项国际项目，以确定海冰水平的波动与过去12，000年来藻类的盛开和与厄尔尼诺现象相关的天气事件是如何相互关联的。
　　他们发现，南极风对海冰的爆发和融化有很强的影响，进而影响海藻的水平，当海冰减少时，海藻会在地表水中迅速生长。南极周围水域藻类生长水平的变化足以影响全球碳循环。
　　研究人员利用CT扫描（计算断层扫描）成像和微体和有机生物标志物分析等技术，在每年的时间尺度上研究海冰与大型藻类生长＂绽放＂事件之间的关系。这些发现与新西兰、日本、法国、西班牙和美国的研究机构合作，跨越了整个全息世时期，并得出了这些关系的非常详细的图景，有助于预测未来的海冰、气候和生物相互作用。
　　研究人员发现，在4500年前，藻类的盛开几乎每年都在发生。然而，在4.5万年前之后，随着海冰水平的迅速增加，藻类的爆发事件对厄尔尼诺南方涛动（ENSO）和其他气候周期做出了反应，碱性开花的基线转向了不太频繁的藻类开花和藻类生产类型。许多同一小组最近的工作将此时海冰的扩大与冰川撤退和罗斯冰架的发展联系起来，后者的作用是冷却南极地表水，建立一个＂海冰工厂＂。
　　伯明翰大学地理、地球和环境科学学院的詹姆斯·本德尔博士是该论文的合著者。他说：＂虽然北极地区近几十年来气温上升与海冰融化之间有着明显的关系，但南极的情况更为复杂。这是因为南极的一些地区正在变暖，但在某些地区，海冰一直在增加。由于海冰反射来袭的阳光，不仅变暖效应减慢，而且藻类也无法轻易光合作用。气候模型目前难以预测南极海冰的观测到变化，我们的发现将有助于气候研究人员建立更有力和详细的模型。
　　他补充说：＂我们观察到的与这些不断变化的条件和ENSO风场的关系尤为重要。我们知道，厄尔尼诺现象放大了气候变化对某些地区的影响，因此，将这一点与南极海冰联系起来的任何见解都是引人入胜的，并且对未来海冰的长期消失将如何影响南极水域的食物网，以及这一全球重要区域内的碳循环过程产生影响。
　　新西兰GNS科学的凯特琳·约翰逊博士是论文的主要作者。她说：＂虽然年年持续存在的海冰可以防止这些藻类大量繁殖，但爆发和融化的海冰为这些藻类的生长创造了有利的环境。这些大型藻类＂爆发事件＂发生在非洲大陆周围，形成食物网的基础，并充当碳汇＂。
　　＂与北极地区不同的是，气温上升导致海冰减少，南极地区的关系也不太明显，随后对初级生产力的影响也不太明显。我们的新记录提供了海冰和气候模式（如 ENSO）如何影响这些盛开事件的频率的更长远视角，使气候建模者能够构建更坚固的模型。