对深海珊瑚的研究表明洋流并未导致大气中二氧化碳的增加

对深海珊瑚的开创性分析推翻了过去 11,000 年来洋流导致全球空气中二氧化碳含量增加的观点。

这项研究由英国布里斯托大学和中国南京大学领导，研究了历史悠久的深海珊瑚，为海洋化学史提供了有趣的新线索。

了解是什么导致了全新世时期(距今约 11,700 年前)二氧化碳 (CO 2 ) 水平上升，这是科学争论的一个根源。一种理论认为，富含碳的深水物理上涌到南大洋表面的增加，换句话说，高纬度海洋环流的变化，可能引发了海洋碳释放到大气中，尽管这并不完全如此。明白了。

主要作者、南京大学和布里斯托大学海洋地球化学教授陈天宇说：“我们的研究挑战了关于全新世海洋环流在碳循环中的作用的假设。通过为这些过程的稳定性提供放射性碳证据，我们为更深入地了解海洋与地球气候系统之间复杂的相互作用铺平了道路。”

全新世是在北半球主要冰盖消退之后发生的，是地球最近的间冰期，长期以来一直引起研究地球近期气候历史的科学家的兴趣。这一时期的一个关键方面是大气中CO 2水平的上升。最初，在全新世早期，CO 2 浓度约为百万分之 260(按体积计)(ppmv)。然而，在大约 5,000 年的时间里，它们增加了 20 ppmv，相当于大约 150 十亿吨 CO 2。

珊瑚是一种非凡的生物，在全新世期间在海山上繁衍生息。国际研究小组仔细测定了这一时期来自南美洲和南极洲之间的德雷克海峡以及冰岛南部雷克雅内斯海脊的深海珊瑚数据。这些珊瑚生活在南极环极地水域和北大西洋深水中 1,900 米的水深中。

令人惊讶的是，放射性碳数据表明南极极地水域和北大西洋深水的通风保持相对稳定。

今天发表在《自然地球科学》上的研究结果表明，极地海洋表层水和深水之间在千年尺度上的长期混合并未受到重大干扰。 因此，这表明全新世期间北大西洋和南大洋环流本身并没有推动大气CO 2水平的上升。相反，研究人员提出，海洋和陆地上营养物质和碳重新分配的生物地球化学循环可能影响了这种上升。

共同作者、布里斯托大学地球化学研究员约瑟夫·斯图尔特博士说：“由于骨骼内放射性同位素的衰变，深海珊瑚实际上拥有两个‘时钟’。” 珊瑚内的微量铀 238 逐渐衰变成钍 230，使我们能够通过测量同位素比率来准确评估它们的年龄。

“第二个时钟，放射性碳(碳14)也会慢慢衰变，但它主要通过大气进入海洋。因此，珊瑚的放射性碳含量告诉我们，放射性碳耗尽的深水已经与富含放射性碳的地表水脱离接触了多长时间。通过同时使用两个‘时钟’，我们能够评估这一关键时段内的海洋通风率。”

这项研究代表着在阐明全新世海洋环流、碳循环和气候动态之间的关系方面向前迈出了重要一步。未来对自然和人为引起的碳循环变化的全面了解对于充分理解全新世大气的碳预算至关重要。

共同作者、布里斯托大学地球化学教授劳拉罗宾逊补充道：“这些发现有助于该领域知识体系的不断增长，并强调进一步探索在全新世”。