地球科學:格陵蘭冰蓋融化可以冷卻亞熱帶,改變地球氣候?
一項新的研究發現,地球最近一次像今天一樣溫暖,來自融化的格陵蘭冰蓋的冷淡水在大西洋南部流向百慕大,提升了海平面,改變了海洋的氣候和生態系統。
研究表明,大約12.5萬年前,北大西洋的大量冷淡水覆蓋了短暫的一段時間。該研究顯示,淡水可能來自格陵蘭冰蓋的融水,嚴重破壞了大西洋的環流,可能導致珊瑚礁死亡,北美氾濫,北歐寒冷。
該研究在線發表在美國地球物理聯盟的期刊Paleoceanography上。該論文的主要作者是密歇根大學氣候科學家Ian Winkelstern,他是地球與環境科學系的博士後研究員。
該研究被認為是第一個記錄在上一次間冰期(即最後兩次冰期)之間發生的融化事件期間海洋溫度變化的研究。
像這樣的大型融水事件發生在地球的過去,但它們通常發生在冰河時代末期大型大陸冰蓋融化的時候。但該研究的作者表示,這項新的研究顯示,僅格陵蘭冰蓋融化就足以推動海洋環流的巨大變化。
Winkelstern說,未來幾十年格陵蘭島的持續融化可能會產生類似的影響,例如關閉墨西哥灣流,摧毀百慕大的珊瑚礁以及改變北歐的氣候。
“如果格蘭蘭有足夠大的一塊落下,這在過去顯然已經發生並且過去明顯引起了這些戲劇性的變化,那麼就沒有理由認為它不可能再次發生,”他說。“我們現在正在很好地融化它。”
在最後一個間冰期,地球的氣候和今天一樣溫暖。Winkelstern和他的團隊開始研究百慕大在此期間的氣候,以便更好地瞭解當地球變暖時會發生什麼。百慕大是在北大西洋但在沐浴水從墨西哥灣暖流,從墨西哥灣向北攜帶溫水洋流,使其成為一個學習的好地方過去的海洋條件。
研究人員在百慕大南部海岸的兩個海灣挖掘了最後一次間冰期間生活的海螺的化石殼。他們使用蝸牛殼中重碳和重氧的比例來計算殼形成的水的溫度。該團隊將化石中的重碳和氧比率與來自活蝸牛的貝殼比率進行比較,以比較從最後一次間冰期到今天的水溫。
在其中一個海灣,研究人員發現在水中形成的化石殼與今天的百慕大水溫度大致相同。但令人驚訝的是,在另一個海灣,他們發現在水溫約10攝氏度(18華氏度)的水中形成的化石貝殼比現在的海水更鹹。
根據Winkelstern的說法,來自兩個海灣的化石最多隻有幾千年的年齡,這意味著在最後一次間冰期間,大量的冷水脈衝必須短暫覆蓋北大西洋。他說,在那段時間裡,淡水的唯一來源是來自格陵蘭冰蓋的融水。Winkelstern說,這項新的研究沒有量化格陵蘭島的水量,但足以破壞海洋環流。
Winkelstern說,儘管這種融水事件並非前所未有,但在海洋核心等地質記錄中尚未發現,因為它太短而無法被這些方法檢測到。
“總的來說,最後一次間冰期一直很溫暖,”他說。“但我們認為我們在這裡捕獲的是相對簡短的,幾十年到幾個世紀的事件,北大西洋非常寒冷,灣流根本沒有輸送太多溫水。”
Winkelstern說,結果表明,隨著持續變暖,包括海洋環流的大規模變化,可能會出現劇烈的氣候變化。來自格陵蘭島的融水增加可能會擾亂或關閉大西洋經向翻轉環流,輸送帶將溫暖的海水從熱帶地區輸送到北大西洋,冷水從北大西洋輸送到赤道。
“因此,這些炮彈記錄的寒冷條件很可能向我們展示了格陵蘭冰蓋快速融化的影響,”Winkelstern說。“由於人為變暖目前正以加速的速度融化格陵蘭冰蓋,這些結果為未來發生充分融化導致AMOC停產提供了潛在的一瞥。”
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