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  • 马特·奥斯曼,研究生在地球,大气与行星科学的澳门太阳城最新网站的部门,俯瞰冷冻巴芬湾以西,nuussuaq半岛冰盖,西格陵兰。

    马特·奥斯曼,研究生在地球,大气与行星科学的澳门太阳城最新网站的部门,俯瞰冷冻巴芬湾以西,nuussuaq半岛冰盖,西格陵兰。

    图像:卢克trusel(罗文大学)

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  • 在一个晴朗的春天的傍晚冰芯野外宿营,迪斯科岛的冰盖,西格陵兰。

    在一个晴朗的春天的傍晚冰芯野外宿营,迪斯科岛的冰盖,西格陵兰。

    图像:卢克trusel(罗文大学)

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  • 冰山在迪斯科湾,西格陵兰。

    冰山在迪斯科湾,西格陵兰。

    图像:卢克trusel(罗文大学)

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  • 一个西格陵兰暴风雪,西格陵兰冰盖期间检索从钻桶冰芯部。

    一个西格陵兰暴风雪,西格陵兰冰盖期间检索从钻桶冰芯部。

    图像:萨拉DAS(WHOI)

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工业时代北大西洋海洋生产力下降了10%

在一个晴朗的春天的傍晚冰芯野外宿营,迪斯科岛的冰盖,西格陵兰。

浮游植物跌幅超过过去150年气温升高一致。


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几乎所有的海洋生物取决于浮游植物的生产力 - ,在海洋表面的不懈努力,以吸收二氧化碳被溶解到从大气层上层海洋的微观有机体。

通过光合作用,这些微生物分解二氧化碳转化成氧气,其中的一些最终得到释放回大气,和有机碳,它们储存,直到它们本身被消耗。这种浮游生物衍生碳燃料的海洋食物网的其余部分,从最微小的虾巨型海龟和座头鲸。

现在,科学家们在澳门太阳城最新网站,伍兹霍尔海洋研究所(WHOI),和其他地方发现的证据表明,浮游植物的生产力在世界上最高效的海洋盆地的北大西洋一个稳步下降。

在一份文件中今天出现在 性质研究人员报告说,自19世纪中期和工业时代的开始浮游植物在这一重要地区的生产率已经在10%左右下降。这种下降有稳步上升的表面温度超过同一时期重合。

马修·奥斯曼,该论文的主要作者,在地球,大气与行星科学和海洋学MIT / WHOI联合计划的澳门太阳城最新网站的部门的研究生,说,有迹象表明,浮游植物的生产力可能会进一步下降,因为气温的不断升高,结果人类引起的气候变化。

“这是一个显著足够decine我们应该关注,”奥斯曼说。 “在海洋生产力的量大致与你有多少浮游植物有鳞片。所以这将转换为海洋食品基地的10%,在该地区一个已经失去了工业时代。如果我们的人口在增长,但下降的食品基地,在某些时候,我们很可能会觉得这场衰退的影响。”

通过冰的“煎饼”钻

奥斯曼和他的同事们利用这种分子化合物甲磺酸,或MSA浮游植物的生产力趋势。当浮游植物扩展到大方坯,某些微生物发射二甲硫醚,或DMS,即放样到大气中,并最终分解为硫酸或者气雾剂,或MSA,其然后由风沉积在海上或陆地表面气溶胶。

“不像硫酸,可在大气许多来源,认识大约30年以前,MSA有一个非常独特的一面吧,这是它的唯一的DMS,而这又是只从这些浮游植物大量繁殖衍生得到的, ”奥斯曼说。 “所以你测量,你可以相信任何MSA只有一个独特的来源 - 浮游生物。”

在北大西洋,浮游植物可能产生的沉积的北面,包括跨绿地MSA。研究人员在格陵兰岛冰芯MSA测量 - 在这种情况下,使用表示保存数百年过去的降雪事件层的雪和冰100到200米长的列。

“他们基本上已经堆放在几个世纪彼此顶部的冰沉积层,像煎饼,”奥斯曼说。

该小组分析所有12个冰芯,各从上格陵兰冰盖通过各种基团,从20世纪80年代到本的不同位置收集。奥斯曼和他的顾问莎拉·达斯,在伍兹霍尔海洋研究所和共同作者的论文的副研究员,在2015年4月的探险期间收集的核心之一。

“条件可真严厉,”奥斯曼说。 “这是零下30摄氏度,大风,并有通常在暴风雪,在那里它很难从冰片本身区分天空白化条件”。

该团队仍然能够通过仪表来提取,米,100米长的核心,使用了通过小滑雪装备的飞机交付给球队的位置的巨钻。他们立即归档的每个冰芯段重冷库储藏箱,之后再转往“冷板航班”框 - 飞机周围零下20摄氏度的环境条件。一旦飞机降落,冷冻车运输的冰芯,以科学家的冰芯实验室。

“人们如何安全地传送来自格陵兰岛的冰100米段的全过程,保持在零下20度的条件下,回美国是一个艰巨的任务,”奥斯曼说。

级联效应

团队纳入研究人员的专业知识,在不同的实验室在世界各地的分析每个12个冰芯的MSA。在所有12条,他们观察到在MSA浓度显着下降,在19世纪中叶开始,围绕着工业时代的开始,当widescale温室气体的产生开始。这种下降在MSA是直接关系到北大西洋浮游植物生产力下降。

“这是我们第一次共同使用这些冰芯MSA记录来自各绿地,并显示出该相干信号。我们看到了长期的下跌行情大约在同一时间,当我们开始用的扰动工业规模的温室气体排放对气候系统的起源,”奥斯曼说。 “北大西洋就是这样一个生产面积,并有与此相关的生产力大型跨国公司渔业经济。在这个食物链的基础的任何变化将有连锁效应,我们最终会感到我们的餐桌“。

在浮游植物生产力multicentury下降似乎不仅与并发长期气温变暖相一致;它也显示了上十年的时间尺度与被称为大西洋经翻转环流,或AMOC大型海洋环流模式同步变化。这个循环模式通常充当与表面以混合深海的层,从而允许非常需要的营养物在其上浮游植物进料的交换。

近年来,科学家们发现的证据表明AMOC正在减弱,这个过程仍然没有得到很好理解,但部分可能是由于气温升高增加格陵兰岛的冰的融化。这冰融化增加了致密少淡水的涌入到北大西洋,其用于分层,或分离其层,就像油和水,从而防止营养物质在深从涌到表面上。海洋环流的这种变暖引起的弱化可能是什么推动浮游植物的下降。作为大气变暖总体上的海洋,这也可能进一步海洋的分层,恶化浮游植物的生产力。

“这是一个双重打击,”奥斯曼说。 “这不是个好消息,但结果这是我们可以不再要求无知。我们有证据表明,这种情况正在发生,这是第一步,你本身必须采取对解决这个问题,但是我们做到这一点。”

这项研究是由美国国家科学基金会(NSF)的部分资助,美国国家航空和航天局(美国航空航天局),以及研究生奖学金支持海军研究办公室防御的美国部门。


主题: 气候, 气候变化, EAPS, 地球和大气科学, 环境, 全球暖化, 温室气体, 海洋学与海洋工程, 研究, 科学学院, 美国国家科学基金会(NSF), 美国航空航天局

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