科学家提出北极发生大规模变化的惊人证据

科技工作者之家  |   2018-01-05 16:10

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▲气候变化正在导致北极地区沿海的迅速变化,北极海岸附近的海冰减少,形成更多的开阔水域,形成波浪。波浪向下搅动浅大陆架上的沉积物,释放出镭和其他化学物质并被带到海洋表面,“北极贯穿流”等洋流将其转移到海洋中部,这可能对北极的食物链和动物种群产生重大影响。

2018年1月3日的《科学进展》上发表的最新研究发现,过去的十年里,位于北极附近的北冰洋中的放射性镭-228的含量几乎增加了一倍,这表明北极沿海地区正在发生大规模的变化,陆地会向北冰洋输送更多的营养、碳和其他化学物质,并对北极的食物网和动物种群产生巨大的影响。

长期以来,科学家们一直在使用放射性镭-228追踪从陆地和沉积物中进入海洋的物质。镭-228是一种自然产生的同位素,由沉积物中的钍在放射性衰变时产生,可溶于水,科学家可以追踪它的来源、数量、速度和方向。

伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)的研究人员在北冰洋上测量了海水中的化学物质,发现自2007年以来,北冰洋中部的放射性镭-228浓度已经大大增加。它的来源是什么?为什么它会增加?

科学家们推测,气候变暖减少了海冰的覆盖范围,产生了更多的波浪搅动沉积物,释放了更多的镭。这会导致陆地向北冰洋输送更多的营养、碳和其他化学物质,从而促进食物链底层的浮游生物的生长。这也可能对鱼类和海洋哺乳动物产生重大影响,改变北极的生态系统。

但可能也有其他的因素导致了大陆架的变化。波浪作用增强导致海岸线被侵蚀,使更多的陆地沉积物进入海洋。温度上升使永冻层解冻,将更多的物质释放到海洋中,增加河流和地下水的径流,从而使更多的镭、营养物质、碳和其他物质进入北极。

北极贯穿流是一种强大的洋流,可将镭从沿海转移到海洋中部。研究小组调查了海冰在海洋中漂移的轨迹,发现海冰从俄罗斯北部海岸向北移动,最终流向北冰洋的中部,导致镭浓度增加,这一模式与“北极贯穿流”是一致的。研究人员认为增加的镭来自俄罗斯东部西伯利亚北极大陆架的沉积物,这是地球上最大的大陆架,含有大量的镭和其他化合物。

目前东西伯利亚大陆架的数据覆盖范围非常有限,为查明大陆架物质输入增加的直接原因并持续监测北极水面上的大陆架,在该地区开展更多研究非常必要。这对于了解气候变化如何影响北冰洋的化学、生物和经济资源至关重要。

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  编译:曲直  审稿:阿淼 编辑:张梦

来源:https://phys.org

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