南极融水中的铁悖论：海洋碳汇面临的迫在眉睫的威胁

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南极融水中的铁悖论：海洋碳汇面临的迫在眉睫的威胁

新研究表明，来自西南极洲融冰的铁大部分无法被海洋生物利用，这挑战了关于南大洋吸收二氧化碳能力的假设。

一项近期科学调查揭示了南大洋吸收大气二氧化碳能力方面的一个重大而令人担忧的悖论，这是调节全球气候的关键功能。多年来，科学家们一直认为南大洋是地球上生产力最高的海洋生态系统之一，主要通过被称为浮游植物的微观海洋生物的活动，充当一个重要的碳汇。这些微小植物构成了海洋食物网的基础，在光合作用过程中吸收二氧化碳，有效地将碳从大气中吸入海洋。

在南大洋广阔区域限制浮游植物生长的关键营养素是铁。因此，长期以来存在一种理论，认为南极冰的增加融化，特别是来自快速变化的西南极冰盖的融化，将向这些营养贫乏的水域输送更多的铁。据推测，这种铁的涌入将刺激浮游植物的大规模繁殖，从而增强海洋封存更多碳的能力，并作为对抗温室气体水平上升的天然缓冲器。这种自然反馈循环的前景为应对加速的气候变化带来了一线希望。

然而，突破性的新研究给这种乐观前景蒙上了一层阴影。科学家们发现，虽然西南极洲的融冰确实向南大洋输送了大量铁，但这种铁主要以一种海洋生物不易利用的化学形式存在。它并非易于生物利用，大部分铁被结合在矿物颗粒或复杂的有机化合物中，使得浮游植物在很大程度上无法利用。这一关键区别意味着，预期的藻类生长和随后的碳吸收并没有达到之前预期的程度。

这一发现的影响是深远的。它表明，南极冰量损失的加速，作为全球变暖的直接后果，可能不会自动转化为增强的海洋碳汇。相反，如果南大洋吸收碳的能力因关键营养素的不可用性而受阻，那么加速的冰融化可能反而会降低海洋减缓气候变化的整体效力。这创造了一个潜在的危险反馈循环，即温度升高导致更多的融化，但由于缺乏海洋预期的自然缓解作用，全球变暖可能会进一步加速。

参与这项研究的研究人员利用先进的分析技术来检查融水羽流中铁的化学形态。他们的发现突出了海洋生物地球化学的复杂性以及气候变化影响地球自然系统的微妙方式。了解营养物质的数量及其特定的化学形式对于准确预测生态响应和改进气候模型至关重要。

西南极冰盖特别容易受到气候变化的影响，其部分区域正在经历快速变薄和退缩。它的潜在崩塌可能对全球海平面上升做出重大贡献。这项新研究又增加了一层担忧，表明其融化的环境后果超出了海平面变化，延伸到调节地球气候的基本生物地球化学循环。

这一发现强调了迫切需要更全面地理解融冰、海洋化学和海洋生态系统之间的相互作用。未来的气候预测和缓解战略必须考虑这些复杂的动态。依赖自然界自动补偿人为引起的气候变化，特别是在南大洋等关键区域，可能是一个具有严重长期后果的误判。这项研究严酷地提醒我们，虽然地球系统是强大的，但它们吸收人为影响的能力是有限的，而且往往比以前假设的更加脆弱。

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