科罗拉多大学博尔德分校凯尔西·辛普金斯 医生
艾莉亚·汗和智利同事埃德加多·塞普尔韦达在乔治王岛柯林斯冰川前收集光谱反照率测量值
信用:贡萨洛·巴雷拉 美国国家冰雪数据中心(NSIDC)的附属研究科学家、西华盛顿大学的助理教授艾莉亚·汗(Alia Khan)领导的一项史无前例的科学研究表明,生长在南极半岛(AP)雪地上的红藻和绿藻会导致大量额外的融雪,相当于落基山脉积雪上的灰尘融化
随着地球持续变暖,南极的藻类水华可能会增加,这将进一步加剧季节性融雪,并导致亚太地区无冰区的扩大
这可能对区域气候、冰雪融化、淡水供应和生态系统产生严重影响,但在目前的全球气候模型中没有考虑到
这项研究的结果于2021年1月13日发表在欧洲地球科学联盟的《冰冻圈》上
“南极半岛的变暖正在导致冰雪融化的剧烈变化,以及生态系统的反应,”汗说
“我们看到这些水藻在沿海地区蔓延
花开得如此强烈和黑暗,就像在阳光明媚的日子里穿着一件黑色的t恤,它们温暖了表面,导致更多的融化
气候变暖可能会扩大和加强雪藻开花季节,随着气候持续变暖,这一季节在南极洲的这一地区可能会继续增加
" 研究人员研究了红藻和绿藻对反照率的影响,反照率是雪表面反射回空间的光量,辐射力是表面吸收的能量量
较暗的表面会降低反照率并增加辐射力,而正辐射力会导致地球变暖
这是首次在亚太地区估计到藻类的辐射强迫效应
科学家们通过在2018年1月对三个地点的红色和绿色雪藻进行地面光谱反照率测量来进行这项研究,然后利用南极帕尔默站多年的太阳辐射历史测量来模拟辐射作用力
两个地面站在帕尔默站以北的乔治国王岛上,一个在纳尔逊岛上
因为藻类大量繁殖与动物粪便有关,动物粪便产生藻类生长所需的营养物质,研究人员选择了海豹、企鹅和其他鸟类经常出没的地方
南极半岛地区的红色和绿色雪藻
信用:鲍勃吉尔摩 与干净的雪相比,科学家发现绿藻斑块减少了40%的雪反照率,红藻斑块减少了20%的反照率
绿色的雪藻比红色的雪藻含有更多的叶绿素,因此吸收更多的太阳辐射,对于雪中相同浓度的藻类来说,减少了更大的反照率
因此,绿色斑块的辐射强迫平均值是红色斑块的两倍
在生长高峰期,在南方的夏天,辐射力的增加大约是每平方米26瓦,红藻大约是每平方米13瓦
这些辐射作用力的大小与中纬度地区积雪上的灰尘所造成的相当,例如落基山脉,它促进了那里的融雪
在美联社,藻类大量繁殖导致每年约3700立方米,或超过100万加仑的额外积雪融化
科罗拉多大学博尔德分校环境科学合作研究所(CIRES)的极地研究员、该项研究的合著者泰德·斯坎博斯说:“南极洲已经是一个非常美丽的地方,而雪藻的大量繁殖为它增添了额外的艺术元素。”
“但像许多自然系统一样,气候变化正把事情推向新的极端,带来一些不必要的后果
我们看到,这些新的更暗、更广泛的水华正在产生加速融化的连锁效应,这种反馈使冰退得更快
" 这项研究的结果表明,雪藻在它们发生的亚洲太平洋地区的融雪中起着重要作用,在未来估计亚洲太平洋地区的无冰扩张时应该考虑到这一点
未来的研究将集中在更广泛的藻类大量繁殖的地图上,以及引起最强烈的藻类大量繁殖的气候事件上
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