在过去的120万年里，在温暖的间冰期气候条件下，北太平洋的低氧“死亡区”里的海洋生物多次死亡。

 

一项对白令海沉积物岩芯的分析揭示了在过去的120万年里，在亚北极的北太平洋中，气候变暖和突然出现的低氧“死亡区”之间反复出现的关系。天富平台登录

 

这项由加州大学圣克鲁兹分校的研究人员领导的新研究于2021年6月2日发表在《科学进展》杂志上。这些发现为理解北太平洋低氧或“缺氧”的原因以及预测未来缺氧条件的发生提供了重要信息。

 

来自白令海的沉积物核

 

白令海的沉积物岩芯以层状或“层状”沉积物的形式记录了过去的低氧事件。信贷:IODP

 

第一作者Karla Knudson说:“有必要了解气候变化是否正在将海洋推向一个突然的、严重的缺氧的‘临界点’，这将破坏生态系统、食物来源和经济。”Karla Knudson是加州大学旧金山分校地球科学研究生，领导了这项研究。

 

研究人员的发现是基于对白令海一个地点的深层沉积物岩芯的分析。经过很长一段时间，沉积物沉积在海底。当沉积物堆积时，生活在海底沉积物中的生物的活动通常会破坏和混合这些沉积物，但如果缺氧杀死了这些生物，一种有序的分层模式就被保存了下来。因此，科学家可以从海底钻取的岩心中通过这些层状或“层状”沉积物的形式找到过去缺氧事件的记录。天富平台登录

 

科学家们早就知道，在上一个冰期末期，北太平洋发生了大面积缺氧的严重事件，当时冰盖的融化导致大量淡水流入海洋。这项新的研究提供了早期低氧事件的第一个记录，并表明最近发生的低氧事件在机制或时间上并不能代表大多数低氧事件。

 

加州大学圣克鲁兹分校海洋科学教授、通讯作者Ana Christina Ravelo说:“不需要冰架融化这样的巨大扰动就会发生这种情况。”“在地质记录中，这些突然的缺氧事件实际上是很常见的，它们通常与去冰川作用无关。它们几乎总是发生在温暖的间冰期，就像我们现在所处的时期。”

 

缺氧发生在海面浮游植物(海藻)密集生长之后。当浮游植物死亡时，它们会沉入海洋深处并分解，这消耗了氧气，并将二氧化碳释放到水面以下的水中。然而，引发这些事件的原因尚不清楚。海洋变暖、海平面升高和铁的可用性(浮游植物生长的限制因素)似乎都起到了作用。

 

克努森说:“我们的研究表明，在温暖的间冰期发生的高海平面导致了这些缺氧事件。”“在海平面上升期间，从被淹没的大陆架上溶解的铁可以转移到开阔的海洋中，促进表层水域的浮游植物生长。”

 

虽然高海平面是一个重要的背景条件，但它本身不足以触发缺氧事件。克努森说，海洋环流的变化，包括加剧的上升流将更多的营养物质带入水面，以及更强的洋流可能将铁从大陆架转移到开阔的海洋，可能起到关键作用。

 

目前，由于气候变暖的温度效应，以及农业化肥对沿海水域的营养富集，世界各地的沿海地区都出现了区域性死区。但是，即使是密西西比河河口的大面积死区，与上一个冰川期结束时整个北太平洋发生的普遍缺氧相比，也显得苍白无力。

 

因为这项新的研究是基于一个地点的沉积物岩芯，研究人员不知道它记录的死亡区域的范围——它们是局限于白令海还是像最近的事件一样延伸到北太平洋边缘。