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地球上大约一半以上进入大气层的二氧化碳是被海洋吸收的,因此,海洋有“碳吸存槽”的美誉。但最新的环境研究发现,因为气候变化,南大洋从大气中吸收二氧化碳的能力正在受到侵扰。如果气候变化的趋势继续下去,那么,海洋吸收人类释放的温室气体的能力将会受到严重损害。
海洋能吸收进入大气层的二氧化碳,人们因此推测,随着温室气体排放量的增加,海洋吸收二氧化碳的量也会随之增加。但德国马普学会生物化学研究所的科琳·李·奎里和同事在《科学》杂志网络版上报告说,从1981年开始,南大洋吸收大气中二氧化碳的比例就开始下降,南大洋的碳吸收量跟不上温室气体排放量的步伐。
南大洋是指环绕南极大陆、北边无陆界的独特水域,由南太平洋、南大西洋和南印度洋各一部分,连同南极大陆周围的威德尔海、罗斯海、阿蒙森海、别林斯高晋海等组成。人类在16世纪开始对该海域进行调查,但多属探险性质,到20世纪后才进入科学考察阶段。
南大洋的水域在气候方面具有均一性,在沟通三大洋并使三大洋深层和底层保持含氧的低温环境方面有重要作用。因平均地理位置随季节不同而变化于南纬38度~南纬42度之间,南大洋的面积也不固定,约为7700万平方公里,约占世界大洋总面积的22%。因为海洋环流和冷气候,南极水域是世界上一个吸存二氧化碳的重要场所,据估计,南大洋的碳吸存能力占全球海洋碳吸存能力的15%。
奎里领导的研究小组从南极洲和南大洋岛屿上的11个海岸监测点获取数据,据此计算海洋吸收和释放的二氧化碳总量。然后,他们将结果与全球大气层中的二氧化碳含量进行对比,计算出南大洋吸存碳能力的变化。
他们在5月18日出版的《科学》杂志上发表论文指出,从1981年开始,南大洋吸收大气二氧化碳的比例就开始下降,这种趋势每持续10年,海洋年储存碳能力将比预计量减少8000万吨。按平均值计算,海洋的年储存碳能力在1亿吨~6亿吨之间。
《自然》杂志的文章认为,与人类活动每年释放的约80亿吨二氧化碳量相比,海洋的碳吸存量只是一个小数字。但是,任何吸存量的减少都不容忽视,因为海洋是一个重要的、长期的碳吸存槽。如果人类能在较长时间内控制二氧化碳的释放量,那么据估计,海洋就能吸收工业时代70%~80%的人类二氧化碳排放量。
奎里和同事指出,造成南大洋吸存碳能力变化的主要原因之一是穿越其上空的风速在快速增加。南极洲上空臭氧层的损耗导致风力加强,狂风在大海里兴风作浪,将许多已经溶解在深海中的碳搅到表面。奎里说,这是以前没有想到的事。但是,当研究人员将他们的数据输入计算机模型,再去除强风的作用时,他们确实发现海洋吸存碳量降低的现象又消失了。
他们认为,全球气温升高将造成恶劣效果,因为温暖的海洋所携带的气体量更少。英国南极调查局局长克里斯·帕普雷说:“南大洋是最有力的海洋碳吸存槽,温暖的世界让它的吸存能力有可能降低,这个问题令人担忧。”
奎里说,尽管短期的研究推测北大西洋也可能有类似的过程,但目前南大洋是唯一一个其变化趋势被量化和确定的水域。如果这种现象在全球范围内出现,无疑将对稳定大气中温室气体的努力造成冲击。
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