对深海化石的新分析显示,海洋环流的变化可能导致大西洋生态系统发生过去一万年未见的变化。
这是我所在的伦敦大学学院的一个研究小组领导的一项新研究的惊人发现,该研究由阿特拉斯项目并发表在期刊上地球物理研究通讯。这种转变很可能已经导致政治紧张当鱼迁移到较冷的水域时。
自上一个冰河时代(即全新世)结束以来的一万二千年左右,气候一直相当稳定。人们认为这种稳定性是允许的人类文明真正开始。
在海洋中,主要洋流也被认为在全新世期间相对稳定。这些洋流具有自然循环,会影响浮游生物、鱼类、海鸟和鲸鱼等海洋生物的出没地点。
然而在海洋中正变得越来越明显。热带珊瑚礁是漂,当海洋从大气中吸收碳时,它们变得更加酸性,像鲱鱼或鲭鱼这样的物种向两极移动。
但人们似乎仍然普遍认为,到目前为止,海洋中还没有发生什么事情——在我们看来,真正重大的影响仅限于未来。
回顾过去
为了挑战这一观点,我们必须寻找海底化石不仅详细涵盖了工业时代,而且可以追溯到数千年前的地方。我们在冰岛南部找到了正确的海底区域,那里的主要深海洋流导致沉积物大量堆积。
科学家从有大量海底沉积物的地区收集了化石。 (彼得·斯普纳)
为了获取化石样本,我们采集了沉积物的核心,其中包括将长塑料管发送到海底并将它们推入泥浆中。当再次拉出来时,我们留下了一个装满沉积物的管子,可以对其进行清洗和筛分以找到化石。
最深处的沉积物包含最古老的化石,而表层沉积物则包含过去几年内沉积的化石。
要了解海洋过去的样子,最简单的方法之一就是计算在此类沉积物中发现的不同种类的微小浮游生物化石。不同的物种喜欢生活在不同的条件下。
我们研究了一种叫做有孔虫的类型,它有碳酸钙的外壳。使用显微镜和小画笔很容易识别它们,我们在处理化石时会使用它们,这样它们就不会被压碎。
研究期间发现的微小浮游生物化石 G. bulloides 的电子显微镜图像。 (阿莱西奥·法布里尼/伦敦大学学院)
一个最近的全球研究表明现代有孔虫分布与工业时代开始时不同。气候变化显然已经产生了影响。
同样,现代洋流与过去几千年的洋流相似的观点也受到了挑战。2018年我们的工作,这表明翻转的“传送带”环流处于1500年来的最弱水平。
我们的新研究建立在这张图的基础上,表明现代北大西洋表面环流与过去一万年——几乎整个全新世——所看到的任何东西都不同。
异常环流的影响遍及整个北大西洋。在冰岛南部,冷水浮游生物物种数量的减少和温水物种数量的增加表明,温暖的水域已经取代了营养丰富的寒冷水域。
我们认为,这些变化还导致鲭鱼等主要鱼类向北迁移,这已经造成了政治难题不同国家争夺捕鱼权。
再往北,其他化石证据表明,更多的暖水从大西洋到达北极,可能导致海冰融化。再往西,经济放缓大西洋输送机循环意味着海水变暖的幅度没有我们预期的那么大,而在最西边靠近美国和加拿大的地方,温暖的湾流似乎正在向北移动,这将导致深远的后果用于重要渔业。
这些循环系统受到影响的方式之一是北大西洋的盐度降低。气候变化可以通过增加降雨量、增加冰融化以及增加北冰洋的水量来导致这种情况发生。
1700 年代中期小冰期高峰期之后的融化可能引发了淡水的输入,导致了我们发现的一些最早的变化,而现代气候变化有助于推动这些变化超越全新世的自然变化。
我们仍然不知道最终是什么导致了海洋环流的这些变化。但海洋对现代气候变化的敏感度似乎比之前想象的要高,我们必须适应。