在史前气候变化期间，洋流减弱导致北大西洋海洋生物的营养物质减少

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佐治亚理工大学的研究人员已经完成了对史前主要洋流减弱如何导致海洋营养物质减少和对北大西洋海洋生物产生负面影响的调查。这些结果支持了关于我们的海洋可能如何应对气候变化的预测，以及这对海洋生物意味着什么。来源：乔治亚理工大学/Jean Lynch Stieglitz

（）据乔治亚理工学院：乔治亚理工学院的研究人员已经完成了对史前主要洋流减弱如何导致海洋营养物质减少和对北大西洋海洋生物产生负面影响的调查。这些结果支持了关于我们的海洋可能如何应对气候变化的预测，以及这对海洋生物意味着什么。

北大西洋是生物活动的中心，这在很大程度上归功于提供丰富营养的墨西哥湾流。科学家们推测，由于海洋环流的减弱，我们不断变化的气候可能会导致北大西洋营养物质和生物活动的减少，但这一理论此前仅得到模型的支持。

现在，通过研究埋藏在墨西哥湾流起源地的沉积物，该团队首次对近13000年前地球退出最后一个冰河时期时类似的气候导致的衰退的影响进行了同类调查。

这篇题为《年轻干旱气候逆转期间北大西洋营养流减少》的论文本周发表在《科学》杂志上。由佐治亚理工大学地球与大气科学学院教授Jean Lynch Stieglitz领导的团队还包括Lynch Stiaglitz过去的学生：Tyler Vollmer、Shannon Valley和Eric Blackmon，以及Sifan Gu（交通大学海洋学院）和Thomas Marchito（科罗拉多大学博尔德分校）。

林奇·斯蒂格利茨说：“这项研究测试了一个以前只在理论和模型中探索过的概念。”。“大西洋的大规模翻转环流提供了北大西洋生物生产力的营养物质。”

由于温室气体排放，洋流预计将在下个世纪继续减弱，研究人员预计北大西洋将获得越来越少的营养物质。

林奇·斯蒂格利茨解释道：“这一概念对海洋和渔业的未来健康具有现实意义。”。影响范围从鱼类数量的减少到可能影响海洋吸收的二氧化碳量。

她补充道：“地球过去经历的剧烈气候变化可以帮助我们了解地球系统的哪些部分容易受到变化的影响，并帮助我们评估有关持续气候变化影响的想法。”。



佐治亚理工大学的研究人员已经完成了对史前主要洋流减弱如何导致海洋营养物质减少和对北大西洋海洋生物产生负面影响的调查。这些结果支持了关于我们的海洋可能如何应对气候变化的预测，以及这对海洋生物意味着什么。来源：乔治亚理工大学/Jean Lynch Stieglitz

一个不太可能的谜

该团队研究了年轻的Dryas，这是大西洋环流减弱的最后一个冰河时代过渡时期的一段时间。通过研究过去环流减弱时营养流的变化，研究人员希望更好地了解我们对当今海洋变暖的预期。

然而，该团队最初并没有考虑到这一目标——这项工作最初是一个本科生研究项目，有一个有趣的谜团。埃里克·布莱克蒙当时是林奇·斯蒂格利茨实验室的学生，他对调查上一次冰河时期北大西洋一种浮游生物的消失感兴趣。

林奇·斯蒂格利茨回忆道：“这项研究的结果令人费解。”。研究小组决定使用一种很少使用的技术来更好地理解结果。重建海水氧浓度的方法异常清晰地记录了海水中的氧浓度是如何随时间变化的。

林奇·斯蒂格利茨说：“我们的团队意识到，当与早期的海水化学重建相结合时，这项技术提供了有关营养物质输送到北大西洋的历史和机制的关键信息。”。“我们开始回答一个小问题，一路上发现我们的数据比我们预期的更广泛。”

美丽的小贝壳

利用这项新技术，研究小组分析了佛罗里达海峡的沉积物层，佛罗里达海峡是佛罗里达群岛和古巴之间的一条狭窄通道，墨西哥湾和大西洋在这里交汇。Lynch Stieglitz解释道，通过对这些层取芯并采集圆柱形样本，“堆积的沉积物层提供了现场的环境历史”。在这个例子中，“我们观察了被称为有孔虫的单细胞生物的外壳是如何随时间变化的。”因为有孔虫生活在海底，它们的外壳在每一层沉积物中积累，保存了重要的化学特征，可用于重建它们所居住的海洋的化学成分。



佐治亚理工大学的研究人员已经完成了对史前主要洋流减弱如何导致海洋营养物质减少和对北大西洋海洋生物产生负面影响的调查。这些结果支持了关于我们的海洋可能如何应对气候变化的预测，以及这对海洋生物意味着什么。来源：乔治亚理工大学/Jean Lynch Stieglitz

林奇·斯蒂格利茨说：“用美丽的小贝壳可以如此详细地重建过去的海洋化学，这真是太神奇了。”。

研究表明，在年轻的Dryas期间，随着翻转循环的减弱，墨西哥湾流中的营养物质减少，佛罗里达海峡的氧气量增加。研究小组还发现，随着营养流的减少，北大西洋的生物生产力也在下降。

林奇·斯蒂格利茨说：“这项研究代表了基于碳同位素的过去氧气浓度替代物的重要发展。”。“记录非常清晰，溶解氧变化的幅度和时间在磷酸盐重建中得到了惊人的反映。”

超越气候

除了这些关于海洋如何运作的发现之外，该团队对有孔虫的研究还提供了新的方法来了解营养物质是如何在海洋中循环的，以及我们如何对此进行研究。这些了解地球海洋过去如何变化的窗口为测试模型提供了一个关键工具，使我们能够更好地预测我们的海洋及其提供的资源在未来如何应对气候变化。

林奇·斯蒂格利茨指出：“地球系统的物理变化会对海洋中的生命产生深远的影响。”。“气候变化不仅仅关乎气候。”