布朗大学 信用:Pixabay/CC0公共域 海冰是地球气候变化的重要指标
布朗大学研究人员的一项新发现可能为科学家们提供一种新的方法来重建古代海冰的丰度和分布信息，这可能有助于理解现在正在发生的人类引起的气候变化
在《自然通讯》发表的一项研究中，研究人员表明，一种经常在高纬度海洋沉积物中发现的有机分子，被称为四不饱和烯酮(C37:4)，是由一种或多种以前未知的冰栖藻类产生的
随着海冰浓度的涨落，与之相关的藻类以及它们留下的分子也随之涨落
“我们已经表明，这种分子是海冰密集度的一个强有力的代表，”一位博士说
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布朗大学的学生和这项研究的主要作者
“通过观察不同年代沉积物中这种分子的浓度，我们可以重建海冰随时间的浓度
" 其他类型的烯酮分子多年来一直被用作海面温度的替代物
在不同的温度下，生活在海面上的藻类会产生不同数量的烯烃，称为C37:2和C37:3
科学家可以利用海洋沉积物中发现的这两种分子之间的比率来估计过去的温度
C37:4——这项新研究的焦点——长期以来被认为是温度测量的一个小问题
它出现在更靠近北极的沉积物中，偏离了C37:2/C37:3的比例
“这就是C37:4烯酮的主要用途——降低温度比，”国家科学基金会资助项目的首席研究员、布朗大学地球、环境和行星科学系教授永松·黄说
“没人知道它从哪里来，也不知道它对什么有用
人们有一些理论，但没有人确切知道
" 为了搞清楚这一点，研究人员研究了取自北极冰点的含有C37:4的沉积物和海水样本
他们使用先进的脱氧核糖核酸测序技术来识别样本中存在的生物体
这项工作产生了以前未知的等角藻目藻类物种
研究人员随后在实验室培养了这些新物种，并表明它们确实是产生异常高的C37:4丰度的物种
下一步是观察这些冰栖藻类留下的分子是否可以作为可靠的海冰替代品
为了做到这一点，研究人员观察了北冰洋靠近现今海冰边缘的几个地点的沉积物核心中C37:4的浓度
在最近的过去，这些地方的海冰对区域温度变化非常敏感
这项工作发现，C37:4的最高浓度出现在气候最寒冷、冰最多的时候
最高浓度可追溯到约12，000年前发生的一段非常寒冷和结冰的时期——年轻的德利亚斯
研究发现，当气候最热、冰消退时，C37:4很稀少
布朗大学环境与社会研究所的研究员黄说:“我们发现的与这个新指标的相关性远远强于人们使用的其他指标。”
“没有相关性是完美的，因为模拟海冰是一个混乱的过程，但这可能是你将得到的最强的相关性
" 研究人员说，这种新的代理相对于其他代理有一些额外的优势
重建海冰的另一种方法是寻找另一种叫做硅藻的藻类化石
但是随着时间的推移，这种方法变得越来越不可靠，因为化石分子会降解
像C37:4这样的分子往往保存得更牢固，这使得它们比其他方法更适合长时间的重建
研究人员计划进一步研究这些新的藻类物种，以更好地理解它们是如何嵌入海冰的，以及它们是如何产生这种烯酮类化合物的
海藻似乎生活在海冰内的盐水泡和通道中，但它也可能在冰融化后开花
了解这些动态将有助于研究人员更好地校准C37:4作为海冰代理
最终，研究人员希望新的代用指标能够更好地理解海冰随时间的变化
这些信息将改进过去气候的模型，从而更好地预测未来的气候变化
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