六毛店周成镇冰间湖分布在南极洲罗斯冰架和维多利亚地之间。照片:张万如 南极冰盖边缘的海冰中散布着大大小小的南极冰间湖。研究人员发现,这些看似不起眼的水体具有惊人的固碳能力。南大洋是世界上最重要的碳库之一,吸收了人类排放到大气中的大量二氧化碳。吸收的碳去了哪里以及能否长期“锁定”,一直是科学界感兴趣的话题。南极冰间湖是常年被海冰包围的大量水域,被认为是能量和物质交换的“峡谷”,这使其成为碳循环研究的关键。然而,受限于极端环境和观测难度,它们在深海固碳中发挥的作用仍不清楚。名词北京大学研究团队与国内外多个研究机构合作,系统采集并分析了南极多个海域共86个沉积物柱样本,构建了从12000年前至今的高分辨率碳埋藏记录。相关研究成果发表在国际学术期刊《美国国家科学院院刊》上。研究显示,在气候变暖的背景下,仅占南大洋面积约3%的沿海冰间湖,却占南大洋沉积物中埋藏的有机碳总量的约42%,其“碳汇”能力在最近12000年的变暖过程中增加了9倍。气候越温暖,冰间湖吸收的碳就越多。这背后的原因是什么?通过重建过去 12,000 年的历史,研究人员发现气候变暖似乎导致了海冰扩大了公海冰间湖的范围并延长了它们的生存时间,为浮游植物提供了更多的生长空间。这些小生物通过光合作用吸收溶解在水中的二氧化碳。在下沉过程中,碎片和排泄物颗粒会搭上冰架融化带来的颗粒,形成聚集体,使它们更容易下沉。随着时间的推移,它们被运输并埋藏在海底沉积物中,完成了碳从大气到深海沉积物的封存。分析表明,有两种促进碳吸收的途径。一是直接刺激生物生产力;另一个直接刺激生物生产力。另一个是促进冰架底部的融化,释放出更细的矿物颗粒,有利于碳的吸附和屏蔽。这意味着,在一定的变暖范围内,南极冰间湖系统可以充当Ea的天然“缓冲区”北大西洋公约组织的气候系统及其增加的碳固存能力可以部分抵消人类活动造成的大气二氧化碳浓度的增加。由于目前南极洲的变暖速度约为全球平均水平的两倍,因此估计到本世纪末,冰间湖的碳埋藏速度可能会达到目前水平的近三倍。因此,为了准确预测海洋碳吸收能力和气候变化轨迹,有必要将冰间湖盆地的变化、生物地球化学过程及其对变暖的反馈纳入新一代地球系统模型中。特别是,过度变暖可能会导致冰间湖或冰架大规模崩解的形成模式发生根本性变化。因此,认识南极冰间湖等自然系统的控制能力,可以帮助我们更好地认识地球系统的复杂性,让我们更加坚定地认识南极冰间湖等自然系统的控制能力。走绿色发展之路。 (作者为北京大学城市环境学院研究员、北京大学城市环境学院博士生)人民日报(2026年1月31日第6页)
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