从岸边眺望，你可能不会注意到，但水也会变老。随着水变老，它会失去溶解其中的氧气，这些氧气被海洋生物、细菌和化学反应消耗掉——而如果不回到海面和开阔空气中，它就无法重新获得那些氧气。
我们知道，较暖的水能容纳的氧气更少，因此气候变化会加速海洋的“老化”，并可能对水下生态系统产生巨大影响。
到目前为止尚不清楚的是，这种变化在不同地区会如何演变。
为了更清楚地了解这一点，加州大学圣迭戈分校研究人员领导的一个团队运行了一个简化的海洋环流模型，模拟未来100年的情况，研究变暖可能如何影响海洋不同部分及其氧气水平。
该团队的结果发表在《AGU Advances》上，他们识别并解释了未来似乎自相矛盾的情景：在未来岁月里，“年轻”的水会变老，而“年老”的水会变年轻。
这在所谓的太平洋上层温跃层中尤为明显，该层位于约200至1000米（656至3281英尺深）处，是温暖且充分混合的表层与更冷、更深的海洋之间的过渡层。
简而言之，水温升高导致这些层之间的环流减少，但这种减缓的影响因地而异。
研究人员在发表的论文中写道：“我们使用理想化模型模拟，以分离并说明在预估气候变化下，驱动太平洋温跃层中‘年轻者变老，但年老者变年轻’模式的变暖引起的环流变化。”
较暖的水密度低于冷水，这造成了分层。随着海洋升温，海洋顶部与底部之间的温差增大，使各层之间更不容易发生相互作用。
然而，风型意味着太平洋不同区域的表现不同。在北太平洋副热带地区，温跃层主要受到来自上方较年轻、较淡的水混合进入的影响——随着这种混合减慢，水会变老。
在热带太平洋，温跃层更多地受到来自下方较老、较不淡的水的影响。研究人员表明，这种混合也会减慢，这意味着这些水域会变年轻。
研究确定，第二个结果可能归因于南极洲周围变暖的南大洋产生的“遥控”效应。
研究人员写道：“氧气和年龄变化的这种经向差异，源于太平洋海盆和遥远南大洋热强迫共同驱动的垂直速度减慢。”
虽然此前的研究已预测太平洋氧气水平会发生变化，但这里的发现更细致地展示了海洋不同区域可能发生的情况，以及垂直水循环将减缓到何种程度。
研究人员写道：“阐明这一物理解释，有助于增强我们对气候预估的信心，以及我们如何将其与观测到的脱氧现象进行比较。”
虽然这项研究没有进一步分析海洋生态系统可能受到的影响，但研究人员确实表示，就水域对海洋生物的宜居程度而言，北太平洋可能会经历最显著的变化。
对于当前的低氧区来说，消息略好一些，因为未来一个世纪的氧气损失应该不会太剧烈——尽管就宜居性而言，这些水域一开始就处于更糟的状态。
基于这项研究的未来研究将需要使用更详细的模型和预测——例如纳入风型变化——才能全面了解下个世纪太平洋的状况。
研究人员写道：“这些变暖引起的环流变化，在塑造太平洋对人为气候变化的物理、生物地球化学和生态系统响应方面发挥着关键作用。”
这项研究已发表在《AGU Advances》上。
如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！
热门跟贴