一項(xiàng)發(fā)表于《自然》的研究發(fā)現(xiàn)，歷史上海洋有過不同的溫暖時(shí)期，但那時(shí)海洋缺氧區(qū)是縮小的，這與普遍認(rèn)知恰恰相反。中國(guó)生物多樣性保護(hù)與綠色發(fā)展基金會(huì)（中國(guó)綠發(fā)會(huì)、綠會(huì)）國(guó)際現(xiàn)將該研究介紹編譯如下，供感興趣的讀者了解、參考。
由馬克斯普朗克化學(xué)研究所（Max Planck Institute for Chemistry）和普林斯頓大學(xué)（Princeton University）的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在漫長(zhǎng)的歷史長(zhǎng)河中，海洋有過不同的溫暖時(shí)期，但那時(shí)海洋缺氧區(qū)是縮小的，這與普遍認(rèn)知恰恰相反。論文的第一作者、普林斯頓大學(xué)研究員亞歷山德拉奧德塞特（Alexandra Auderset）說：“我們沒想到會(huì)有如此明顯的效果?！?/div>
“了解這些變化很重要，因?yàn)椤爱?dāng)氧氣變得稀缺時(shí)，海洋生物的生存就會(huì)變得更加艱難?！毖芯咳藛T說，例如，在東太平洋和北印度洋的低氧地區(qū)，只有特殊的微生物和新陳代謝緩慢的生物才能生存，比如水母。
海洋過去的氧氣含量可以通過檢測(cè)沉積物來讀取。這是由于曾經(jīng)生活在海面的浮游生物等，在死后其骨骼沉入海底，成為了沉積物的一部分。所以，海洋沉積層提供了過去的海洋含氧量的信息。
在浮游生物的一生中，它們會(huì)吸收氮等化學(xué)元素，而氮的同位素比率又取決于環(huán)境條件：在缺氧條件下，會(huì)發(fā)生一個(gè)稱為細(xì)菌反硝化的過程，在這個(gè)過程中，細(xì)菌將營(yíng)養(yǎng)硝酸鹽轉(zhuǎn)化為分子氮。這些細(xì)菌更喜歡吸收氮的輕同位素而不是重同位素，因此當(dāng)細(xì)菌在海洋中活躍時(shí)，比例會(huì)發(fā)生變化。因此，科學(xué)家們可以通過測(cè)量這一點(diǎn)來確定早期缺氧區(qū)的范圍。
在過去的溫暖時(shí)期，熱帶太平洋充氧充足。
科學(xué)家利用浮游生物吸收的氮同位素研究表明，在大約1600萬年和5000萬年前的兩個(gè)海洋暖期，北太平洋東部熱帶水柱中的反硝化作用大大減少。
研究人員說：“研究結(jié)果正在改變我們對(duì)氣候變暖與海洋氧氣條件之間關(guān)系的看法。然而，目前尚不清楚這對(duì)目前的公海缺氧區(qū)擴(kuò)張意味著什么。我們也還不知道我們這項(xiàng)對(duì)海洋缺氧區(qū)縮小的發(fā)現(xiàn)是否適用于未來幾十年或僅適用于更長(zhǎng)的時(shí)間。因?yàn)槲覀儽仨氁私膺@到底是短期結(jié)果還是長(zhǎng)期結(jié)果?！?/div>
科學(xué)家們正在尋找原因。在目前的研究中，團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，在兩個(gè)暖期——大約 1600萬年前和大約5000萬年前——高緯度和低緯度之間的溫差比現(xiàn)在小很多。全球變暖和高低緯溫差減弱都應(yīng)該有助于減弱熱帶風(fēng)，減少富含營(yíng)養(yǎng)的深層海水的上涌。反過來，這將導(dǎo)致地表生物生產(chǎn)力降低，死藻等有機(jī)物沉入深海的數(shù)量減少。
因此，如果類似的變化也適用于目前的全球變暖，那么未來幾十年公海缺氧的程度可能會(huì)下降。
或者，原因可能在于數(shù)千公里外的南大洋。在過去漫長(zhǎng)的溫暖時(shí)期，南大洋表層水與深海之間的交換水（“深海傾覆”）可能加速，導(dǎo)致整個(gè)海洋內(nèi)部含氧量增加，從而使低氧區(qū)縮小。如果說南大洋更強(qiáng)烈的深海傾覆是熱帶缺氧區(qū)縮小的主要原因，那么這種影響最早需要一百多年才能發(fā)揮作用。
研究人員表示，這兩種機(jī)制可能都發(fā)揮了作用，目前需要確定哪種機(jī)制最重要。考慮到我們目前對(duì)變化時(shí)間尺度的不確定性，我們的發(fā)現(xiàn)對(duì)海洋氧氣的未來具有重要意義。我們的研究結(jié)果表明，開闊的海洋缺氧區(qū)最終會(huì)縮小，這將影響海洋生態(tài)系統(tǒng)?！?/div>
在沿海水域，缺氧加劇會(huì)破壞生態(tài)系統(tǒng)并威脅人類活動(dòng)。然而，公海的缺氧區(qū)是地球化學(xué)和生物循環(huán)的基礎(chǔ)。此外，如果缺氧區(qū)的萎縮是由于熱帶生產(chǎn)力的降低造成的，那么綜合變化可能對(duì)熱帶海洋的生物生產(chǎn)力及其漁業(yè)不利。研究人員說，鑒于與氣候變化相關(guān)的復(fù)雜的級(jí)聯(lián)效應(yīng)，我們呼吁要努力限制人類造成的氣候變暖。
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