加州大學歐文分校(University of California, Irvine)的地球系統(tǒng)科學家表示,氣候變化驅(qū)動的海水變暖正在導(dǎo)致大西洋和南大洋的深層環(huán)流模式放緩,如果這一過程繼續(xù)下去,海洋從大氣中去除二氧化碳的能力將受到嚴重限制,從而全球變暖將進一步加劇。
該研究項目用于為政府間氣候變化專門委員會(IPCC)氣候評估提供信息,最近發(fā)表于《自然氣候變化》(Nature Climate Change)。
研究人員分析了36個氣候模型,發(fā)現(xiàn)到2100年,大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流(AMOC)和南經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流 (SMOC)將減緩42%。模型預(yù)測表明,在最壞的情況下,SMOC可能會在2300年完全停止。
加州大學歐文分校地球系統(tǒng)科學教授J. Keith Moore說:“對36個地球系統(tǒng)模型在一系列氣候情景下的預(yù)測分析表明,不受控制的全球變暖可能導(dǎo)致海洋深層環(huán)流的停止,這將是一場規(guī)模與陸地冰蓋完全融化相似的氣候災(zāi)難?!?/div>
翻轉(zhuǎn)環(huán)流的重要性
在大西洋,當溫暖的海水在地表向北流動時,它會冷卻并蒸發(fā),從而海水變得更咸,密度更大。這些較重的海水沉入深海,然后向南移動,最終再次上升,從深海攜帶營養(yǎng)物質(zhì),這些營養(yǎng)物質(zhì)是海洋生態(tài)系統(tǒng)的食物基礎(chǔ)。
此外,全球的海洋環(huán)流是處理大氣中的二氧化碳強大工廠。海水和空氣的基本物理和化學相互作用——溶解度泵——將二氧化碳吸入海洋。翻轉(zhuǎn)環(huán)流將一些碳送回大氣,一部分碳被隔離在海洋深處。
此外,當浮游植物在光合作用和形成碳酸鹽殼過程中使用二氧化碳時,會產(chǎn)生 “生物泵”。當浮游生物和較大的動物死亡時,它們會下沉,慢慢分解并釋放碳和營養(yǎng)物質(zhì)。這些碳和營養(yǎng)隨著環(huán)流返回上升,一部分仍留在深海。
Moore教授指出,翻轉(zhuǎn)環(huán)流的中斷將減少海洋從大氣中吸收二氧化碳,加劇并延長炎熱的氣候條件。隨著時間的推移,支持海洋生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)物質(zhì)將越來越多地困在深海,導(dǎo)致全球海洋生物生產(chǎn)力的下降。人類依靠溶解度泵和生物泵來幫助去除通過化石燃料燃燒、土地使用和其他活動排放到空氣中的部分二氧化碳。
研究分析還表明,現(xiàn)在減少溫室氣體排放可以防止未來深層翻轉(zhuǎn)環(huán)流的完全關(guān)閉。該研究項目用于為政府間氣候變化專門委員會(IPCC)氣候評估提供信息。