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古代浮木森久保光代记录了500年的北极变暖和海冰

地球 2023-01-30 12:09:27

美国地球物理联合会 地球科学家乔治亚·霍尔利用树木年轮追踪浮木的路径,浮木曾经在海冰中冻结,当它穿越北极时

“有些海滩真的到处都是浮木——肉眼所能看到的浮木

当你记得我们研究的这些地区没有森林,完全没有树木,这给你一种规模感

“信用:佐治亚洞 一项新的研究重建了500年来冰冻树木穿越北冰洋的路径,让科学家对过去5000年海冰和洋流的变化有了独特的观察

通过测定和追踪北极圈内挪威群岛斯瓦尔巴群岛海滩上的浮木碎片,科学家们已经确定了这些倒下的树木漂浮在哪里

通过追溯浮木的旅程,研究人员第一次重建了海冰随时间的变化以及推动浮木负载冰的水流

北方广阔的北方森林中倒下的树木被河流带到了海洋中,它们可能会被冻结在海冰中并漂浮很远,但是新的研究表明,随着携带它们的海冰缩小,越来越少的树木会长途跋涉

这项新研究发现,在过去30年里,新抵达的浮木数量明显下降,反映了变暖的北极海冰覆盖面积的急剧下降,并提供了比其他方法允许的更高分辨率的过去北冰洋状况图片

这项研究发表在《地球物理研究杂志:海洋》上,该杂志发表的研究促进了我们对海洋及其过程的理解

海冰对气候变化很敏感,是北极生态系统的重要组成部分,因此了解冰、海洋温度和海流如何随时间一起变化,对于预测北极即将发生的变化是必要的

但这样做可能难以实现:毕竟冰会融化

最古老的海冰只有4年左右(而且越来越年轻),所以科学家需要求助于其他记录

领导这项研究的牛津大学地球科学家乔治亚·霍尔说:“这是浮木首次被用于观察北极海冰动力学和环流模式的大规模变化。”

“他们将分析向前推进了一步,将浮木的变化与海冰的变化联系起来,这就是我们想要去的地方

这真的很令人兴奋,”汉斯·林德霍尔姆说,他是瑞典哥德堡大学的古气候学家,没有参与这项研究

一片保存完好的云杉浮木的薄片

这棵树的解剖细节让霍尔能够识别和追踪它

信用:佐治亚洞 重要的冰块 北冰洋收集自然落入北美和欧亚大陆高纬度河流的树木

当天气足够冷时,一些树被冻成了海冰

冰随后飘过海洋,被洋流和风力卷走,直到在斯瓦尔巴海岸搁浅

他们坐在那里,有些人坐了几百年,直到像霍尔和林德霍尔姆这样的研究人员出现

研究人员以前曾将浮木用于气候变化研究,但这项新研究首次测试了北极浮木对于观察过去的海流和冰层覆盖情况的有用性

为了检验他们的工作,这项研究直接将浮木推断的海冰覆盖范围与海冰的观测记录进行了比较

林德霍尔姆说:“这是一个极好的资源,可以用来谈论洋流和海冰状况。”

“我认为他们确实有理由将(树木)来源的变化与海冰条件的变化相匹配,这也是我们正在寻找的:在观测之前获得海冰信息

" 追踪树木 在2016年和2018年的夏季,霍尔和她的合作者在斯瓦尔巴德群岛北部的几个海滩上搜寻浮木

回到实验室,他们分析了树木的年轮,以确定它是什么样的树,并将每个浮木切片的年轮模式与北方森林树木的年轮数据库进行了比较

然后,Hole可以追踪树木到各个国家、流域甚至河流,并观察浮木来源如何随时间变化

从七岛菲普索亚采集的一片落叶松浮木,与17世纪俄罗斯勒拿河沿岸的起源相符

切片用砂纸打磨,露出保存下来的戒指

信用:佐治亚洞 多亏了冰岛渔民、海豹猎人和过往船只的记录,霍尔将自己的浮木数据与1600年至1850年的早期海冰观测数据进行了配对

最近的海冰数据来自飞机和卫星图像

最后,她将浮木追踪数据与海冰条件和海流进行了比较,以了解它们之间的关联程度

她的数据揭示了最低纬度海冰缓慢而稳定的向北迁移,反映了气候变暖,以及北美和欧亚大陆之间漂流木到达的波动

“从1700年到1850年,我们还看到浮木记录的可变性增加,我们将其解释为海冰的可变性增加,”Hole说

更冷的环境往往有更多的海冰,所以早期的浮木反映了更广泛的来源

随着北极变暖,海冰融化,可以长途旅行的浮木变少了

这种独特的方法提供了其他技术无法提供的细致入微的见解,这项研究只是一个开始——直到北极完全失去海冰

“这是一个如此脆弱的系统,”霍尔说

“如果海冰真的如预测的那样减少,那么这将是一个垂死的领域

"

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