末次冰期末海洋釋放出大量二氧化碳氣體進入大氣

美國科羅拉多州綜合大學的研究人員利用複雜的研究儀器分離出來自全世界海洋沉積物的核心組成,以便瞭解過去氣候的變化。

美國在科羅拉多州的一所大學的一個科研隊伍正在探索末次冰期末地球大氣中CO2大幅度增加的來源,現已探測到可能是因為來自海洋最深處的兩個巨大的“飽嗝”。Thomas Marchitto和劍橋大學博爾德北極圈以及阿爾卑斯山研究中心,同時也是該項目的帶頭人的Scott Lehman最新的研究指出,海洋中經數千年形成的碳是以兩個飽嗝的形式釋放的,一個大約是在18ka以前,而另一個是在大約13ka以前。科學家很久以前就已經知道,經過上個冰河時代後,大約6,000億噸的碳被排放到大氣中,而最近的研究則是首個清晰的追蹤出CO2是從深海逸到海洋表面進而進入大氣中的,這應該可以幫助科學家更好地理解自然界的CO2迴圈以及人類活動導致的氣候改變所可能引起的後果。

CU-Boulder大學自然地理系的教學人員Marchitto和Lehman指出,現已有一些非常有力的證據表明,由於深海迴圈劇變而觸發的末次冰期的消失,已導致大量的碳釋放到空氣中。上個冰川時代末期,大約19,000年以前,海洋釋放的CO2一部分被現今已被冰層覆蓋的森林所吸收,然而留在大氣中的那一部分CO2的濃度也非常之高,作者說,今天,由於化石燃料的燃燒使得CO2的含量比過去的650ka中任何一個時間都要高。

Lehman認為,自末次冰期後,只要CO2釋放的時間與那個時期北大西洋冰川融化引起深海迴圈改變的時間非常的一致。因此,我們的研究真實地強調了目前備受關注的海洋吸收CO2能力這一問題,因為持續地變暖必定會改變海洋迴圈的模式和速度。

這個研究團隊從美國加利福尼亞州BaJa海岸附近深達2,300英尺的海底板上拖出一些海洋沉澱物,並利用同位素追蹤法用C14對其核心物進行追蹤分析,追蹤出大約40ka中C從深海經海洋表面逸出到大氣中的全過程。C14是從一種被稱為有孔蟲類的海洋微生物的貝殼萃取物中(這種微生物貝殼中含有一種化學標誌物)提取的,它可以追蹤出海水數萬年以前的變化。C14是最常用的一種同位素,常用於對有機材料,像木材、骨頭、貝殼等的年代。

他們發現海洋上表面的海水中C14的“年齡”在過去40ka多的時間裏基本保持不變,除了在接下來的最近一個間冰期內,大氣中的CO2發生了引人注目的變化。研究表明:末次冰期末期,釋放到海洋和大氣中的CO2已經非常“老”了,說明這些碳從大氣中隔離開並儲存到海洋中,已經有數千年了。因為C14的作用既是“追蹤者”又是一個“時鐘”,我們能夠展示出過去海洋對CO2的儲存和釋放,以及海洋迴圈如何運行,運行速度有多快有著密切的聯繫。自從工業革命以來,人來已經將大約3,000億噸的碳排放到了大氣中,而海洋已經吸收的大約也只是這些CO2的一半。

如果海洋不是這樣一個巨大的CO2容器的話,最近幾十年大氣中CO2會增加得更高,因為森林的砍伐與燃燒已經使地球陸地表面的CO2的吸收達到平衡,而靠世界上海洋的吸收,由化石燃料燃燒釋放的CO2將會造成一些非常嚴重的後果。

當海洋循環系統發生變化時深海“富碳”海水上升經海洋表面向空氣中釋放其所含碳的這種方式將會改變,INSTAAR的臨時主管,一位與這項研究並無關係的氣候科學家Jim White指出,這不僅對於理解過去冰河時代到來和消失的原因非常重要,而且它對於我們理解海洋對未來氣候變遷做出的反應也是至關重要的資訊。

CU-Boulder大學和其他研究中心在過去幾年的研究已經發現:近幾十年來北冰洋冰層的急劇減少,以及格陵蘭島冰覆層整體消減,對於這些,大多數人相信這二者將會聯合起來改變北大西洋的迴圈甚至破壞全世界的海洋迴圈模式。

原文題目:Study shows massive CO2 burps from ocean to atmosphere at end of last ice age

譯自:PHYSORG.com
 

侯春梅編譯


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