據媒體報導，一項對白令海沉積物岩芯的分析揭示了氣候變暖和突然出現的低氧「死亡區」在過去的120萬年的亞北極的北太平洋中反復出現的關系。這項由加州大學聖克魯茲分校的研究人員領導的新研究於2021年6月2日發表在《Science Advances》上。
論文第一作者Karla Knudson說道：「有必要了解氣候變化是否正在將海洋推向一個突然、嚴重的缺氧的『臨界點』，這將破壞生態系統、食物來源和經濟。」據悉，Karla Knudson是加州大學舊金山分校地球科學研究生，其負責領導了這項研究。
研究人員的發現是基於對白令海一個地點的深層沉積物岩芯的分析。沉積物需要經過很長一段時間才會沉積在海底。當沉積物堆積時，生活在海底沉積物中的生物的活動通常會破壞和混合這些沉積物，但如果缺氧殺死了這些生物，一種有序的分層模式就會被保存下來。因此，科學家可以從海底鑽取的岩心中通過這些層狀或「層狀」沉積物的形式找到過去缺氧事件的記錄。
科學家們早就知道，在上一個冰期末期，北太平洋發生了大面積缺氧的嚴重事件，當時冰蓋的融化導致大量淡水流入海洋。這項新研究提供了早期低氧事件的第一個記錄並表明最近發生的低氧事件在機制或時間上並不能代表大多數低氧事件。
加州大學聖克魯茲分校海洋科學教授、論文通訊作者Ana Christina Ravelo百世：「不需要冰架融化這樣的巨大擾動就會發生這種情況。在地質記錄中，這些突然的缺氧事件實際上是非常常見的，它們通常跟去冰川作用無關。它們幾乎總是發生在溫暖的間冰期，就像我們現在所處的時期。」
缺氧發生在海面浮游植物（海藻）密集生長之後。當浮游植物死亡時，它們會沉入海洋深處並分解，而這會消耗氧氣並將二氧化碳釋放到水面以下的水中。然而引發這些事件的原因尚不清楚。海洋變暖、海平面升高和鐵的可用性（浮游植物生長的限制因素）似乎都起到了作用。
Knudson說道：「我們的研究表明，在溫暖的間冰期發生的高海平面導致了這些缺氧事件。在海平面上升期間，從被淹沒的大陸架上溶解的鐵可以轉移到開闊的海洋中並促進表層水域的浮游植物生長。」
雖然高海平面是一個重要的背景條件，但它本身不足以觸發缺氧事件。克努森Knudson表示，海洋環流的變化–包括加劇的上升流將更多的營養物質帶入水面以及更強的洋流可能將鐵從大陸架轉移到開闊的海洋–可能起到關鍵作用。
目前，由於氣候變暖的溫度效應及農業化肥對沿海水域的營養富集，世界各地的沿海地區都出現了區域性死區。但即使是密西西比河河口的大面積死區，跟上一個冰川期結束時整個北太平洋發生的普遍缺氧相比，顯得蒼白無力。
由於這項新的研究是基於一個地點的沉積物岩芯，研究人員不知道它記錄的死亡區域的范圍–它們是局限於白令海還是像最近的事件一樣延伸到北太平洋邊緣。
「我們不知道它們的范圍有多廣，但我們知道它們的強度非常大、持續的時間比人們研究得非常充分的去冰期事件要長，」Ravelo說道。他是綜合海洋鑽探項目323探險隊(Integrated Ocean Drilling Program Expedition 323)的聯合首席科學家，該項目於2009年恢復了白令海岩芯。
Knudson表示，岩芯記錄了貫穿更新世的每一個間冰期的多個事件，在岩芯中出現和消失層狀沉積物的突變。
這些新發現引發了人們的擔憂，即氣候變化和海洋變暖是否會導致一個臨界點，進而引發北太平洋的廣泛缺氧。
對此，Ravelo表示：「系統已經為這類事件做好了准備。我們需要知道它們有多廣泛，我們需要重新思考這些事件是如何引發的，因為我們現在知道不需要巨大的擾動。這項研究為後續的大量工作奠定了基礎。」
來源：cnBeta
