浮游生物证据揭示了在最后一次间冰期季节性无冰海洋

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2021年夏天，瑞典破冰船奥登号在北冰洋边缘冰区拍摄的照片。信用:弗洛·维尔马森

（）据斯德哥尔摩大学：对沉积物岩芯中微体化石含量的分析显示，在最后一次间冰期，一种与大西洋水有关的亚极地物种扩展到了北冰洋。这意味着北极的夏天在此期间没有冰。这些发现发表在《自然地球科学》上。

北极海冰是地球系统的重要组成部分，在气候变暖的情况下正在快速消失。夏季海冰预计将在本世纪内完全消失。为了更深入地了解没有北极海冰的世界中的气候动态，研究人员求助于地质历史的类似物。

“最后一次间冰期，即距今129，000年至115，000年之间，是一个有趣的研究时期，因为这是地球历史上最后一次全球平均气温类似或可能高于目前，海平面相当高，达到+6至+9米，”斯德哥尔摩大学博士后研究员弗洛尔·维尔马森说。

然而，这一时期海冰的范围一直在激烈辩论，没有达成共识，限制了对这一时期的了解和研究人员在气候模型中模拟它的能力。

为了解决这个问题，斯德哥尔摩大学海洋地质科学系的一组海洋地质研究人员分析了一系列沉积物岩心的微体化石含量，这些沉积物岩心来自今天位于现代北极冰盖最厚部分正下方的地点。

在这些岩芯中，他们调查了浮游有孔虫的出现和组成的可变性，这是一种自由漂浮、造壳的单细胞浮游动物，对海洋学和环境条件的变化很敏感。



五裂涡虫浮游有孔虫的扫描电子显微镜图像。比例尺= 100微米。学分:斯德哥尔摩大学

研究人员发现，典型的亚极地大西洋水域物种Turborotalita quinqueloba的数量很高，这表明该物种大规模扩张到了北冰洋中部。五裂棘鲷对主要存在于大西洋的无冰、季节性多产水域的生态偏好表明，它遵循的是扩散到北冰洋中部的类似条件。

在最后一次间冰期，夏季海冰的消失和大西洋洋流的影响增加，类似于今天在北极部分地区观察到的海洋变化，统称为北冰洋的“大西洋化”。

“上一次间冰期北冰洋季节性无冰的发现令人担忧，因为这一时期仅比工业化前水平高1.5摄氏度左右，与《巴黎协定》的目标相当。然而，全球海平面估计比现在要高几米，”弗洛·维尔马森说。

因此，研究人员建议将最后一个间冰期作为调查季节性无冰北冰洋的最近和潜在最相关的地质时期，特别是如果没有超过巴黎协议的目标。

“为了充分理解这个陌生的北极在上一个间冰期的物理条件和环境，需要对海面温度和其他水团参数进行额外的定量重建，以及同期有针对性的气候和海洋学模型研究，”弗洛尔·维尔马森说。