作者:米歇尔·克拉普，俄勒冈州立大学 信用:Pixabay/CC0公共域 一项新的研究发现，在上一个冰河时期，大量的海冰覆盖了世界海洋，阻止了氧气渗透到深海水域，使氧气和碳之间的关系变得复杂
“海冰实际上就像是海洋的一扇关闭的窗户，”俄勒冈州立大学的气候学家、该论文的合著者安德烈亚斯·施密特纳说
“关着的窗户把新鲜空气挡在外面；海冰起着阻挡氧气进入海洋的屏障的作用，就像挤满人的房间里污浊的空气一样
如果你打开窗户，外面的氧气就会进来，空气也不会那么污浊
" 这一发现发表在最近的《自然地球科学》杂志上，挑战了之前关于深海水域中氧气和二氧化碳之间关系的假设
OSU地球、海洋和大气科学学院的施密特纳教授说，了解这种关系让研究人员对世界海洋如何应对气候变化有了重要的见解
海洋在碳循环中起着重要的作用；大气中的二氧化碳溶解在地表水，藻类将碳转化为有机物
当碳沉入深海时，有机物的呼吸作用会带走氧气
将碳从海洋表面转移到深海的过程被称为生物泵
目前，海洋正在失去氧气，这一趋势预计将继续下去，因为氧气的溶解度随着温度的升高而降低
施密特纳说，这将使科学家们预计，在海洋较冷的最后一个冰河时期，氧气浓度会更高，但此前从海底收集的沉积物显示，在此期间，深海中的氧气水平较低
研究人员此前曾推测，生物泵在上一次冰河时期更强，增加了碳呼吸
施密特纳说，但这是假设海洋表面的氧气与大气平衡
在他们的新工作中，施密特纳和他的同事，牛津大学的艾伦·克利夫和萨马尔·卡提瓦拉，使用模型来研究深海中较低的氧气水平
他们发现不平衡在碳循环中起着重要的作用
深海的氧气浓度降低了，因为表层水与大气的平衡降低了
施密特纳说，这种不平衡是由于主要覆盖在南大洋的巨大海冰，以及来自冰河时代大气的更高的铁肥化作用造成的，当时大气中的灰尘更大
他说，这意味着深海氧气水平不仅由生物泵过程决定，还受海冰或缺乏的影响，就像一个房间的空气质量可能因窗户的打开或关闭而改变一样
施密特纳说，研究人员理解海冰和其他过程在海洋碳和氧循环中的作用的方法也可以应用于未来的气候建模
“目前的模型无法将生物泵对海洋氧气的影响与海冰或其他影响分开，”他说
“这改变了我们对这一过程以及这些变化的原因的理解
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