美国人最新数据:大西洋巨量吸收二氧化碳,或诱发海洋末日

美国人最新数据:大西洋巨量吸收二氧化碳,或诱发海洋末日

自工业革命以来,化石燃料的燃烧将大量二氧化碳释放到地球大气中,这使得二氧化碳浓度与日俱增,2017年,地球二氧化碳浓度百万年来首次突破百万分之400(400ppm)。人类释放到空气中的二氧化碳大约三分之一被海洋吸收。

海洋是重要的“碳仓库”,这种吸收减缓了二氧化碳浓度的上升趋势,换句话说也减轻了地球温度上升的速度,但海洋吸收二氧化碳是有代价的——二氧化碳溶于水会显酸性,这导致海洋酸化加剧,海洋酸化损害贝类、珊瑚和其他海洋生物。根据2016年美国海洋大气管理局(NOAA)和大学海洋学家的研究,大西洋吸收的化石燃料碳量在20世纪90年代与2000年间显着增加,导致表面酸性每年增强大约0.4%。

NOAA的船只通过沿着大西洋西经20度-西经34度之间南北向航行,由此,科学家们能够从冰岛一直航行到南极洲,对大西洋来了一个“深度诊断”,通过30多年间的数次航行,NOAA得到了大西洋垂直剖面上化石燃料碳浓度的变化,紫色表示化石燃料在近30年间增加,绿色表示减少。颜色越深,变化幅度越大。灰色表示海底山脉和其他海底地形。

该研究发现,大西洋在高纬度地区吸收了越来越多的碳,越接近赤道则碳的数量就变少。此外,科学家们还发现,北半球的吸收的碳显著增加,并且向下延伸到海水深层。

对于大西洋来说,其广阔的海面就像一块巨大的海绵,吸收了大量的化石燃料产生的二氧化碳。但不同的是,由于北大西洋高纬度地区存在强烈的翻转环流——海水在接近北冰洋一带翻转并下沉,海水表层吸收的二氧化碳在几十年内能够与深层海水混合,这是导致北大西洋高纬度海水二氧化碳浓度偏高的一个重要原因。

30年间碳吸收的重点主要在北大西洋。科学家将这一差异归因于北大西洋涛动的影响。北大西洋涛动(NAO)是一种气候模式,它代表着北大西洋高纬度与中纬度之间的高低压分布模式,高低压分布的差异意味着风暴和地表温度的差异,特别是在冬季。在NAO处于正值阶段,会导致更多的强风暴。风暴产生的狂风能增加水柱中的垂直混合。他们将更多富含二氧化碳的水从亚热带环流运输到北大西洋,在那里水会下沉。它们还会增加大气中二氧化碳进入海洋。

当海洋吸收更多的二氧化碳时,海洋的pH值会显著下降。由于海洋每个地区吸收二氧化碳的量不同,整个海洋的pH值也并不均匀,但研究发现,在2003年至2014年期间,海洋表层水域的pH值每年下降大约0.5%。

海洋吸收二氧化碳的这个过程对于人类了解未来的变化至关重要。海洋是否总是能够像过去一样吸收大气中多余的碳?海洋还能吸收更多的碳吗?如果人类排放量持续增加,海洋的酸性会变到多强?对于珊瑚礁、牡蛎、龙虾和其他物种来说,什么时候达到这个关键的酸度阈值?科学家们仍然在小心的确认着这个过程,但可以确定的是,海洋吸收的二氧化碳正越来越多,它正让海水从表层到深层逐渐变得越来越酸。