研究揭示了过去海洋氧气的巨大波动

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研究人员准备了一个玫瑰花结取样器，作为GEOTRACES计划的一部分，用于研究海洋中的钴和其他微量元素。鸣谢:比尔·施默克，PolarTREC。

（）据夏威夷大学马诺阿分校（玛茜·格拉博斯基）：随着气候变暖，人们非常担心地球海洋会缺氧。夏威夷大学海洋学家在《地球物理研究快报》上发表的一项研究显示，古代深海沉积物中的锁定是过去冰川时期世界海洋中氧气流失的证据，这表明随着当前气候变化而出现的大范围氧气流失可能不是永久性的。

科学家在20世纪60年代首次测量了海洋中的氧气。从那以后，他们观察到海洋中层的水位在下降——这种现象可以部分解释为温暖的海水中氧气含量较少。水中氧气的减少会导致鱼类和其他需要氧气呼吸的海洋物种栖息地的丧失。如果东太平洋自然形成的低氧区在气候变暖时扩大，太平洋岛屿渔业可能会受到重大影响。

钴在深海沉积物中掌握着线索

“最终，如果我们知道海洋的低氧区域如何随着过去的气候变化而变化，这将是有益的，”该研究的主要作者、UH Mānoa海洋与地球科学技术学院(SOEST)的海洋学助理教授尼克·霍科说。

“然而，问题是氧气是一种气体，所以我们没有任何过去海洋的水库来测试氧气含量。我们的新研究建立在以前的工作基础上，我们发现太平洋低氧水体富含金属钴。”

“海洋中钴的最大来源之一是缺氧区与大陆架的交汇处，从大陆架中浸出钴，然后在低氧水域中将其运输到海洋，”研究报告的共同作者、SOEST的海洋学研究员Rhea Foreman说。“钴随后与沉积在海底的矿物结合，并保存在沉积记录中。”



深海沉积物揭示了过去145，000年的海洋状况。鸣谢:雷亚·福尔曼/UHM-SOEST

研究人员分析了过去145，000年的海底沉积物，这个时间框架包括了最后一个主要的冰河时期。与最近的沉积物相比，他们在过去冰河时期的沉积物中发现了更多的钴。

“这意味着在上一个冰河时期，太平洋中的钴含量有所增加，”Hawco说。“因为高钴是低氧的替代物，这表明在那段时间太平洋可能有更大面积的低氧水域。”

适应的时间

低氧水域在寒冷气候中更常见的一个解释是伴随气候变化的海洋环流的变化。今天，从西向东流动的复杂洋流帮助热带太平洋中层水域增加氧气。

“如果这些洋流减弱，太平洋中的氧气将会减少，”Hawco说。“这是我们认为在最后一次冰期发生的事情。但是我们不知道这些洋流对海洋变暖的反应有多强烈或者多快。”

这可能意味着鱼类和其他物种能够适应氧气的变化，只要这些变化足够缓慢，就像过去发生的那样。

“我们需要尽快减少排放，为这些生态系统赢得时间来适应气候变化，基于过去150年的碳排放，我们已经陷入了气候变化，”Hawco补充说。