长期以来，北冰洋被视为气候变化及全球变暖如何影响地球及其生态系统的“风向标”。已有研究证实，北极地区的变暖速率约为全球其他区域的四倍。
中国集美大学极地与海洋研究院以及美国特拉华大学海洋科学与政策学院的研究人员开展的一项新研究《气候变化导致1994年到2020年北冰洋快速的年代际酸化》为气候变化如何影响该地区增添了新的维度。该研究表明，北冰洋大部分区域吸收二氧化碳的速度是全球海洋的四倍。研究人员确定，海冰消融是造成这一现象的主要原因，并概述了海冰融化时海洋加速吸收二氧化碳的几种机制。该研究利用1994年至2020年间47次北极科考航行的数据集，探究了海冰消融和大气中二氧化碳含量增加如何导致北冰洋酸化加剧。
海冰曾是海洋的“保护层”
研究发现，海冰消融与酸化加剧存在显著关联。过去，北冰洋大部分区域全年都被海冰覆盖。但自21世纪初以来，夏季海冰迅速消退，裸露出的大片海水直接与大气接触，从而加速了二氧化碳的吸收。
研究人员表示：“显然，在过去二三十年里，海冰的大规模消退……在北冰洋快速酸化过程中起到了关键作用。”
2000年至2010年这十年间，夏季海冰大幅减少，同期海洋对二氧化碳的吸收量增长也最为显著。2011年至2020年间，酸化趋势仍在持续，随着海冰覆盖相对稳定，速度有所放缓，但同时伴随明显的年际波动。
漂浮在北冰洋上的冰山
研究还发现，北冰洋在酸化进程上原本“滞后”于全球平均水平，因此当其暴露于大气后，二氧化碳吸收增长尤其迅速。几十年来，全球海洋因暴露在不断升高的大气二氧化碳浓度下，持续吸收额外的二氧化碳，导致酸化加剧，并对珊瑚礁等生态系统造成不利影响。而海冰的存在，在一定程度上保护了北冰洋。
“我们发现，在部分或新冰封条件下，原本在冰层下、吸收二氧化碳较少的水体，暴露于更高的大气二氧化碳中，并通过空气-海水气体交换迅速吸收二氧化碳。换言之，原本处于低浓度的水体在暴露后迅速吸收二氧化碳，导致浓度快速上升，”研究解释道。
多重因素推动吸收量进一步增加
除了因保护性“冰盖”消退导致的酸化外，融化的海冰稀释海水也进一步增强了北冰洋吸收二氧化碳的能力。融化的海冰进入海洋后，会降低海水的“缓冲能力”——即海水抵抗酸化的能力，这同样会导致海洋从大气中额外吸收更多二氧化碳。
研究显示，大约一半的二氧化碳吸收源于融冰形成的新鲜、不饱和海水进入北冰洋。“这种稀释作用削弱了海水碳酸盐系统的缓冲能力，从而进一步促进了二氧化碳的吸收，加速酸化进程。”研究得出结论，在夏季北冰洋大部分区域不再被海冰覆盖时，以及在海冰减少最严重的时期，酸化将大幅加剧。
这一“融冰驱动的二氧化碳酸化”趋势在未来几十年可能会持续并愈发显著，直至夏季海冰完全消失。对于北冰洋快速酸化可能对海洋生物带来的影响，研究作者呼吁相关领域科学家进一步深入探究。
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原文链接：https://www.highnorthnews.com/en/arctic-ocean-acidifies-four-times-faster-other-seas?sessionid=
文字翻译 | 22级英文学院 阮均怡 22级文传学院 陈俊好
编辑 | 22级文传学院 陈俊好
