作者:Kay I. Ohshima 来源:《自然—地球科学》 发布时间:2013-3-1 13:31:25
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深海冷水洋流第四个来源现身

 
象海豹帮助科学家绘制深层洋流地图。
 
图片来源:Martin Biuw
 
通过追踪象海豹离开南极洲的航线,以及借助卫星图像和海底传感器的帮助,研究人员发现了深海冷水洋流的一个缺失已久的来源。而这种洋流能够帮助调节地球气候。
 
南极底层水(AABW)是冰冷的高盐度海水,密度比一般海水要大,这些水沉于深海之中,并随着缓慢的洋流向北移动。目前,已知的AABW来源共有3种:第一个来源发现于1940年,位置在威德尔海中,另外两个来源分别在上世纪60年代和70年代被发现,主要位于罗斯海和东南极洲的阿黛利海岸。
 
但是多年来,研究人员发现,已知的3个来源并非AABW的所有源头。尤其是科学家在取自一个名为“威德尔涡旋”的海区水样中,发现了一种含氯氟烃的大气污染物。这表明,深层海水在取样前不久曾接触到了空气,而已知的几个AABW源头都难以做到。
 
现在日本北海道大学物理海洋学家Kay Ohshima及其同事发现了AABW的第四个源头:达恩利角冰湖,相关研究报告刊登于近期出版的《自然—地球科学》(Nature Geoscience)期刊上。
 
冰湖是海上浮冰附近的开阔水面,风阻止这里冰冻,并且洋流卷走了刚刚冻结的冰。同时,冰湖水含盐量相对较高,因为附近海水结冰时,使得盐分转移到这里。
 
怀揣着“缺失源头可能是一个冰湖”的假设,研究人员使用卫星探测器搜寻那些冰层能够迅速形成的冰湖区。卫星数据显示,达恩利角可能是一个很好的候选者。于是,研究人员将仪器固定在海底,希望能够找到下降洋流。此外,他们还使用了携带着海洋条件监控设备的象海豹所收集的数据。
 
“海豹能够进入那些船只无法到达的海域,在冬季时尤为如此。”该研究的合作者、澳大利亚南极气候和生态系统联合研究中心物理海洋学家Guy Williams说。
 
这些象海豹帮助科学家确认了之前的假设。“数只海豹在深达1800米的大陆斜坡觅食,它们穿过一种密度大的水层游向深渊。这些海豹带给我们极为稀少和宝贵的冬季测量数据。” Williams说。
 
这个新发现填补了研究人员理解南部海洋在全球气候中所扮演角色的缺失一环。其中“包括二氧化碳、温度、南极冰原稳定性和海平面变化。”美国宾夕法尼亚州立大学帕克分校的地球物理学家Richard Alley提到。
 
尽管如此,Williams和Ohshima表示,全球最多有1/8的AABW来源于达恩利角冰湖,而另一个相似的来源还未现身。
 
英国南极调查局的极地海洋学家Michael Meredith在一篇评论文章中写到,假如AABW形成的总体速率下降,其所导致的冷水环流变化将对全球气候产生重要影响。这使得海洋深处温度升高,从而改变南极洲和热带地区的热交换率。而且,他指出,由于水体热胀冷缩,海平面将会上升,另外,温度变化还会影响深海生态系统。(来源:中国科学报 唐凤)
 
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