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2021年10月12日
【中国青年报】“企鹅粪”暗藏生态“密码” 我国科学家破解南大洋环流变化与企鹅兴衰的关系

中国青年报客户端讯(中青报·中青网记者王海涵 王磊 通讯员 桂运安)过去6000年南大洋绕极深层水变化,如何影响企鹅种群兴衰?中国科学技术大学谢周清教授研究小组创新性采用企鹅粪土沉积物作为南大洋上升流的记录载体,明确了过去6000年罗斯海改性绕极深层水入侵及其对海冰和企鹅种群的影响,为探究过去大洋环流的变化及其与生态系统的联系提供有力工具。研究成果拓宽了企鹅粪土沉积物的应用前景,相关成果日前发表于《地球物理研究快报》。

风驱动的绕极深层水上涌,是影响气候、环境与生态系统的关键要素,它导致了目前西南极冰架的快速消融,驱动了大洋深层二氧化碳向大气的释放,其上涌位置决定了南大洋生物群落的空间分布。罗斯海是世界上纬度最高的海域,却拥有繁荣的生态系统,阿德利企鹅种群占全球1/3,这很大程度上得益于绕极深层水带来的热量和营养物质。

目前,历史时期绕极深层水上涌强度的变化,主要依赖海洋沉积柱中的温度、海冰指标,到这无法直接地指示上升流变化,也无法了解大洋环流对生态系统造成的影响。谢周清小组利用罗斯海企鹅粪土沉积物,通过放射性碳测年和化学元素分析,重建了过去6000年绕极深层水的上涌强度。

研究显示,距今6000-2800年和距今1600-700年,是两个绕极深层水上涌较强的时期。当地的硅藻记录显示,此时近岸海冰较少、夏季海温偏高;罗斯海出土的企鹅残体数目显示,这两个时期同样是阿德利企鹅种群的繁盛期。相反,距今2800-1600年,则是海冰扩张和企鹅种群衰落的时期。

他们研究发现,绕极深层水对于罗斯海海冰和生态变化起到关键性作用。绕极深层水上涌带来的热量减弱了近岸海冰的生成,输入的营养物质导致海洋生产力增加,磷虾和企鹅数量上升。同时上涌的镉元素随企鹅粪传输到南极大陆上,具备海洋和陆地双重属性的企鹅粪成了将南大洋深层环流与生态系统变化相联系的理想材料。

南极罗斯海的企鹅聚集区 高月嵩摄

中国青年报客户端2021年10月11日

https://s.cyol.com/articles/2021-10/11/content_Dj6a2eu2.html?gid=2V1Qqd1E


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