麻省理工学院朱棣文教授 流行的理论是，海冰可以充当盖子，防止海洋中的碳逃逸到大气中
然而，麻省理工学院的研究人员现在发现了一种抵消效应，表明南极海冰对全球碳循环的控制力可能不如科学家们所怀疑的那样强
学分:麻省理工学院 南极洲周围的南大洋是一个世界上许多富含碳的深水可以上升到地表的区域
科学家们认为，南极洲周围的大片海冰可以充当上升流碳的盖子，防止气体突破海洋表面并返回大气
然而，麻省理工学院的研究人员现在发现了一种抵消效应，表明南极海冰对全球碳循环的控制力可能不如科学家们所怀疑的那样强
在《全球生物地球化学循环》杂志8月刊上发表的一项研究中，研究小组发现，事实上，南大洋的海冰可以作为碳上涌的物理屏障
但它也可以充当遮荫物，阻挡阳光到达海面
阳光对植物合成至关重要，植物合成是浮游植物和其他海洋微生物从大气中吸收碳来生长的过程
研究人员发现，当海冰阻挡阳光时，生物活动——以及微生物可以从大气中吸收的碳量——会显著减少
令人惊讶的是，这种遮蔽效果几乎等同于海冰的覆盖效果，而且是相反的
综合起来，这两种效应基本上是相互抵消的
“就未来的气候变化而言，南极周围海冰的预期损失可能因此不会增加大气中的碳浓度，”主要作者穆昆德·古普塔说，他是麻省理工学院地球、大气和行星科学系(EAPS)的研究生，进行了这项研究
他强调说，海冰确实对全球气候有其他影响，首先是通过它的反照率，或者反射太阳辐射的能力
古普塔说:“当地球变暖时，它会失去海冰并吸收更多的太阳辐射，所以从这个意义上说，海冰的消失会加速气候变化。”
“我们在这里可以说，海冰的变化可能不会通过这种覆盖和遮蔽效应对南极洲周围的碳释气产生如此强烈的影响
" 古普塔的合著者是EAPS教授迈克尔“米克”跟随和EAPS研究科学家乔纳森劳德代尔
冰的作用 每年冬天，南大洋的大片区域都会结冰，形成从南极洲延伸数百万平方英里的巨大海冰
南极海冰在调节气候和碳循环方面的作用一直备受争议，尽管流行的理论是海冰可以充当盖子，阻止海洋中的碳逃逸到大气中
古普塔说:“这个理论主要是在冰河时期的背景下想到的，当时地球要冷得多，大气中的碳含量也更低。”
“解释这种低碳浓度的理论之一认为，由于天气更冷，厚厚的海冰覆盖物进一步延伸到海洋中，阻碍了碳与大气的交换，并有效地将碳捕获在深海中
" 古普塔和他的同事们想知道除了封顶之外，是否还有其他效应在起作用
总的来说，研究人员试图了解海洋中的各种特征和过程是如何与浮游植物等海洋生物相互作用的
他们假设，由于海冰阻挡了微生物的重要阳光，生物活动可能会减少，但这种遮挡效应会有多强？ 平等对立 为了回答这个问题，研究人员使用了全球环流模型，该模型模拟了大气和海洋环流中涉及的许多物理、化学和生物过程
利用微波大气环流模型，他们模拟了一个横跨3000公里宽、约4000米深的海洋垂直切片，其条件类似于今天的南大洋
然后，他们多次运行该模型，每次使用不同浓度的海冰
古普塔解释说:“在100%的浓度下，冰没有泄漏，它真的紧密结合在一起，而非常低的浓度则代表着松散稀疏的浮冰四处移动。”
他们将每个模拟设定为三种情况之一:一种是只有覆盖效应是活跃的，海冰只是通过防止碳泄漏回大气来影响碳循环；另一种情况是只有遮光效应是活跃的，海冰只是阻挡阳光穿透海洋；和阴影效果都在发挥作用
对于每一次模拟，研究人员都观察到他们设定的条件如何影响整体碳通量，即从海洋逃逸到大气中的碳量
他们发现覆盖和遮蔽对碳循环有相反的影响，前者减少大气中的碳量，后者增加等量的碳量
在两种效应都被考虑在内的情况下，一种几乎完全抵消了另一种效应，覆盖了大范围的海冰浓度，导致碳通量没有显著变化
只有当海冰达到其最高浓度时，封顶才具有优势，因为逃逸到大气中的碳减少了
结果表明，南极海冰可以有效地将碳捕获在海洋中，但只有当冰层非常广阔和厚的时候
否则，海冰对底层生物的遮蔽效应可能会抵消其覆盖效应
古普塔说:“如果只考虑物理学和纯封顶或碳屏障的想法，那将是一种不完整的思考方式。”
“这表明我们需要更多地了解海冰下的生物以及它是如何造成这种影响的
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