美科学家发现气候变化削弱海洋吸碳能力

　　海洋是地球上最大的碳吸收器之一，吸收了人类所排放碳的大约三分之一。在减少大气中的二氧化碳数量的同时，海洋遏止与之有关的全球气候变化。现在的海洋能否继续以同样的速度吸收大气中不断增多的人类排放的碳？美国威斯康星州大学麦迪逊分校助理教授加伦·麦克基利表示，此前进行的研究得出了相互矛盾的结论。

　　根据7月10日刊登于《自然-地球科学》杂志上的一份新分析报告，麦克基利及其同事发现了很多矛盾结论的一个可能源头，同时找到了证明气候变化对海洋碳汇能力产生负面影响的第一项观测证据。她说：“由于大气中的碳导致的温度升高，海洋的吸碳能力正在减弱。”麦克基利是威斯康星州大学麦迪逊分校大气与海洋学助教以及纳尔逊环境研究所气候研究中心成员。

　　此项分析在时间和空间广度上不同于此前进行的研究。麦克基利表示，这项研究面临的一项最大挑战是，如何在缺少相关数据情况下回答气候变化是否影响海洋吸碳能力这个问题。麦克基利利用的数据包括在海洋航道一带获取的数据以及科学家在可利用船只进行观测的其他海洋区域获取的数据。由于缺少其他取样区域，很多研究只是根据有限区域的趋势推断面积更大的海洋区域的趋势。

　　麦克基利和威斯康星州大学麦迪逊分校、哥伦比亚大学拉蒙特-多尔提地球科学研究所以及巴黎皮埃尔和玛丽·居里大学的同行，通过将1981年至2009年获取的数据、方法论数据以及来自北大西洋绝大多数海域的数据与三大环流区的数据结合在一起，扩大他们的分析范围。根据他们的研究发现，大自然的变化程度很高，经常以更为长期的变化模式出现，这能够解释此前的研究结论为何相互矛盾。

　　他们发现海洋吸碳能力的变化趋势在很大程度上取决于观察时间和观察区域，在10到15年的观察中，甚至时间间隔相互重叠的情况下，有时也会导致研究人员得出相矛盾的结论。麦克基利说：“由于海洋非常富于变化，我们至少需要25年的数据，才能真正了解大气中的碳不断积聚产生的影响。在气候研究的很多领域，这是一个大问题。气候研究主要关注大自然的变化以及气候变化。”

　　麦克基利等人对近30年的数据进行了分析，了解北大西洋发生的变化并确定表面二氧化碳的变化趋势。过去30年时间里，大气中二氧化碳的数量以及海水中溶解的二氧化碳数量均大幅增加，增加幅度具有可比性。空气-海水分界面的气体平衡受到大气以及海洋中的碳量影响，水中能够溶解的碳由水的化学属性决定。

　　研究人员发现不断升高的气温减缓了北大西洋亚热带海域巨大区域的碳吸收过程。水温升高后，所能吸收的二氧化碳减少。也就是说，海洋的碳容量将随着温度升高降低。麦克基利表示，在观察不断增多的大气碳量对海洋吸碳能力的影响时，很多人寻找海洋碳量增长速度超过大气碳量的迹象。他们的新发现显示，海洋的碳汇能力不断减弱。

　　她说：“我们更有可能看到的现象是，海洋将保持平衡，但无法继续吸收大量碳，原因就在于温度不断升高。我们已经在北大西洋的亚热带环流发现这种现象。这是气候变化削弱海洋吸碳能力的第一项证据。在气候变化的影响下，海洋的这种能力已无法跟上大气的步伐。”麦克基利指出需要改善可用数据集并将这种分析扩展到其他海域--与北大西洋相比，其他海域的研究程度较低--如此才能进一步了解不同海域吸碳能力的变化趋势。这一信息对决策人员至关重要，海洋吸碳能力的减弱可能需要人类采取更多举措，控制大气中的二氧化碳水平。