南极冰川融化或削弱主要碳汇功能

南极洲 - 艾赫巴里通讯社

南极冰川融化威胁海洋碳封存能力

科学发现日益凸显气候变化对地球最敏感生态系统复杂且有时违反直觉的影响。一项近期针对南大洋（全球气候系统的关键组成部分）的研究表明，南极冰川融化在碳吸收方面的预期益处可能被大大高估了。多年来，科学家们一直推测，南极洲融化的冰川和冰盖释放的大量铁元素会刺激浮游植物（一种在吸收大气二氧化碳方面起着至关重要作用的微观海洋藻类）的生长。然而，新的研究表明，这一广泛接受的假设可能存在缺陷，这可能会改变我们对海洋如何调节气候的理解。

这一新发现的核心在于所释放铁的化学形态。研究人员发现，来自西南极冰川融水的铁元素，往往处于一种海洋生物（尤其是浮游植物）不易获取的生物有效状态。这意味着，即使大量的铁进入海洋，它们也并非以藻类能够轻易代谢的形式存在。因此，预期的浮游植物爆发和随后的碳封存并未如预测的那样发生。

南大洋因其独特的海洋学条件，在全球碳循环中尤为重要。它经常被描述为一个“铁限制”区域，这意味着浮游植物的生长常常受到铁可用性的制约。来自陆地源（如尘埃和融化的冰川）的铁的输入，被认为是调节这些水域初级生产力的关键因素。主流的科学观点是，随着全球气温升高和南极冰川加速融化，增加的铁供应将增强海洋吸收二氧化碳的能力，充当气候变化的天然缓冲器。

然而，最新的研究，结合了对水样和沉积物样本的复杂分析以及先进的建模技术，表明来自西南极冰川的铁元素经常与细小颗粒结合，或以氧化形式存在，使其难溶或难以被浮游植物获取。这实际上“锁定了”铁元素，阻止其为将碳从大气转移到深海的生物泵提供动力。这意味着，融化的增加并不必然转化为碳吸收的增加。

研究团队的首席海洋学家安娜·彼得罗娃博士解释了这项发现的重要性：“我们曾预料到铁供应增加会带来更强烈的生物反应。但我们发现，来自这种特定融冰源的铁的形态至关重要。它似乎会迅速沉淀或转化为不可用的状态，严重限制了它作为浮游植物生长催化剂的有效性。”

这一发现对气候建模以及我们对未来气候情景的预测具有深远影响。随着全球变暖导致南极洲和格陵兰的冰盖以前所未有的速度融化，理解这些地区碳交换的精确机制比以往任何时候都更加关键。如果冰融化的过程不像先前认为的那样增强碳吸收，甚至可能通过改变海洋化学或环流来阻碍它，那么海洋减缓大气中二氧化碳水平升高的能力可能比现有模型显示的要弱。

此外，南极洲（尤其是西南极）的大规模冰损失，已知会影响海洋环流模式。这些变化会影响营养物质的分布、海洋温度以及海洋长期储存碳的整体能力。人们越来越担心，冰的损失不仅会导致海平面上升，还可能积极削弱海洋在地球气候系统中至关重要的调节作用。

科学家们强调，需要持续和扩展的研究来充分理解这些复杂的相互作用。未来的研究应侧重于表征不同形态的铁、它们在海洋中的输运途径以及在不断变化的海洋条件下的生物有效性。为了提供更准确的全球气候预测，需要更新气候模型以纳入这些细微的发现。

新兴的图景表明，依赖冰融化作为天然碳封存机制可能是一种错误的策略。相反，融化的冰对极地生态系统造成的日益增长的压力可能会破坏南大洋作为碳汇的功能，从而可能加速而非减缓气候变化。这凸显了全球减少温室气体排放努力的紧迫性，并表明仅靠自然过程可能不足以应对气候危机。

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