——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授謝周清研究小組創(chuàng)新性地采用企鵝糞土沉積物作為南大洋上升流的記錄載體,明確了過去6000年羅斯海改性繞極深層水入侵及其對(duì)海冰和企鵝種群的影響,為探究過去大洋環(huán)流的變化及其與生態(tài)系統(tǒng)的聯(lián)系提供了有力工具。該成果日前發(fā)表于《地球物理研究快報(bào)》。
風(fēng)驅(qū)動(dòng)的繞極深層水上涌,是影響氣候、環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵要素,它導(dǎo)致目前西南極冰架的快速消融,驅(qū)動(dòng)大洋深層二氧化碳向大氣的釋放,其上涌位置決定了南大洋生物群落的空間分布。目前,歷史時(shí)期繞極深層水上涌強(qiáng)度的變化,主要依賴海洋沉積柱中的溫度、海冰指標(biāo),既無法直接地指示上升流變化,又無法了解大洋環(huán)流對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成的影響。
謝周清小組利用世界上緯度最高的海域羅斯海的企鵝糞土沉積物,通過放射性碳測(cè)年和化學(xué)元素分析,重建了過去6000年繞極深層水的上涌強(qiáng)度。研究顯示,距今6000~2800年和距今1600~700年,是兩個(gè)繞極深層水上涌較強(qiáng)的時(shí)期。當(dāng)?shù)氐墓柙逵涗涳@示,當(dāng)時(shí)近岸海冰較少、夏季海溫偏高;羅斯海出土的企鵝殘?bào)w數(shù)目顯示,這兩個(gè)時(shí)期同樣是阿德利企鵝種群的繁盛期。距今2800~1600年,則是海冰擴(kuò)張和企鵝種群衰落的時(shí)期。
研究發(fā)現(xiàn),繞極深層水對(duì)于羅斯海海冰和生態(tài)變化起到了關(guān)鍵性作用。繞極深層水上涌帶來的熱量減弱了近岸海冰的生成,輸入的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)導(dǎo)致海洋生產(chǎn)力增加,磷蝦和企鵝數(shù)量上升。同時(shí)上涌的鎘元素沿食物鏈富集,并隨企鵝糞傳輸?shù)侥蠘O大陸上,具備海洋和陸地雙重屬性的企鵝糞成為將南大洋深層環(huán)流與生態(tài)系統(tǒng)變化相聯(lián)系的理想材料。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1029/2021GL094545
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