隨著南極洲融化，地球上最強(qiáng)的洋流可能會(huì)減慢 20%

繞著南極洲順時(shí)針流動(dòng)，南極環(huán)流是地球上最強(qiáng)的洋流。它的強(qiáng)度是墨西哥灣流的 5 倍，是亞馬遜河的 100 多倍。

它構(gòu)成了全球海洋“傳送帶”的一部分，連接著太平洋、大西洋和印度洋.該系統(tǒng)調(diào)節(jié)地球的氣候，并將水、熱和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)泵送到全球。

但是，南極冰融化產(chǎn)生的新鮮涼爽的水正在稀釋海洋的咸水，可能會(huì)破壞重要的洋流。

我們的新研究表明，隨著世界變暖，到 2050 年，南極環(huán)極流將減慢 20%，對(duì)地球上的生命產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

我們?yōu)槭裁匆P(guān)心？

南極環(huán)流就像一條環(huán)繞冰冷大陸的護(hù)城河。

水流有助于阻止溫水進(jìn)入，保護(hù)脆弱的冰蓋。它還可以作為入侵物種的屏障，例如南方牛海帶和任何搭便車在這些木筏上搭便車的動(dòng)物，當(dāng)它們飄向大陸時(shí)，將它們分散開來(lái).它在調(diào)節(jié)地球氣候方面也發(fā)揮著重要作用。

與更廣為人知的洋流不同——例如美國(guó)東海岸的墨西哥灣流、日本附近的黑潮洋流和南非海岸的厄加勒斯洋流——南極環(huán)流并不為人所知。

這部分是由于它的位置偏遠(yuǎn)，這使得獲得直接測(cè)量變得特別困難。

了解氣候變化的影響

洋流對(duì)溫度、鹽含量、風(fēng)型和海冰范圍的變化做出反應(yīng)。所以全球海洋輸送帶很容易受到氣候變化在多個(gè)方面。

以前的研究表明這條傳送帶的一個(gè)重要部分可能會(huì)走向災(zāi)難性崩潰.

理論上，南極洲周圍的海水變暖應(yīng)該加快電流.這是因?yàn)槟蠘O洲周圍的密度變化和風(fēng)決定了洋流的強(qiáng)度。

溫水的密度較?。ɑ蜉^重），這應(yīng)該足以加快水流。但迄今為止的觀察表明，洋流的強(qiáng)度保持相對(duì)穩(wěn)定近幾十年來(lái)。

盡管周圍的冰融化了，但這種穩(wěn)定性仍然存在，這種現(xiàn)象在過去科學(xué)討論中沒有得到充分探討。

我們做了什么

海洋建模的進(jìn)步允許對(duì)未來(lái)的潛在變化進(jìn)行更徹底的研究。

我們使用了澳大利亞的最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)和氣候模擬器在堪培拉研究南極環(huán)流。底層模型訪問-OM2-01，由來(lái)自各大學(xué)的澳大利亞研究人員開發(fā)，作為澳大利亞海冰建模聯(lián)盟.

該模型捕獲了其他人經(jīng)常錯(cuò)過的特征，例如渦流。因此，這是評(píng)估洋流的強(qiáng)度和行為如何隨著世界變暖而變化的更準(zhǔn)確方法。它揭示了冰融化和海洋環(huán)流之間錯(cuò)綜復(fù)雜的相互作用。

在這個(gè)未來(lái)的預(yù)測(cè)中，來(lái)自南極洲的寒冷、新鮮的融水向北遷移，沿途填滿了深海。這會(huì)導(dǎo)致海洋的密度結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化。它抵消了海洋變暖的影響，導(dǎo)致到 2050 年洋流的整體速度將減慢 20%。

深遠(yuǎn)的影響

南極環(huán)流減弱的后果是深遠(yuǎn)而深遠(yuǎn)的。

作為在南極洲周圍營(yíng)養(yǎng)豐富的水域中循環(huán)的主要洋流，它在南極生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

洋流的減弱可能會(huì)減少生物多樣性，并降低許多沿海社區(qū)所依賴的漁業(yè)生產(chǎn)力。它還可能有助于南方牛海帶等入侵物種進(jìn)入南極洲，破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)和食物網(wǎng)。

較弱的洋流也可能允許更多的暖水向南滲透，加劇南極冰架的融化，并導(dǎo)致全球海平面上升。冰融化速度更快可能導(dǎo)致洋流進(jìn)一步減弱，從而開始電流減慢的惡性循環(huán)。

這種破壞可能會(huì)延伸到全球氣候模式，降低海洋通過吸收大氣中多余的熱量和碳來(lái)調(diào)節(jié)氣候變化的能力。

需要減少排放

雖然我們的研究結(jié)果對(duì)南極環(huán)流的預(yù)測(cè)很黯淡，但未來(lái)并不是預(yù)先確定的。共同努力減少溫室氣體排放仍可限制熔融南極洲周圍。

在南大洋建立長(zhǎng)期研究對(duì)于準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)這些變化至關(guān)重要。

通過積極主動(dòng)和協(xié)調(diào)的國(guó)際行動(dòng)，我們有機(jī)會(huì)解決并可能避免氣候變化對(duì)海洋的影響。

作者感謝來(lái)自 NORCE 挪威研究中心和 Bjerknes 氣候研究中心的極地氣候高級(jí)研究員 Andreas Klocker 博士對(duì)這項(xiàng)研究的貢獻(xiàn)，以及來(lái)自新南威爾士大學(xué)的 Matthew England 教授，他為這項(xiàng)分析提供了模型模擬的結(jié)果。

泰穆爾索海爾， 地理、地球與大氣科學(xué)學(xué)院 博士后研究員墨爾本大學(xué)和比沙赫達(dá)塔·加延， ARC未來(lái)研究員&機(jī)械工程副教授，The University of MElbourne

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