研究表明融水排放和养分输入之间存在复杂的联系
观测数据清楚地显示,随着全球气温的上升,格陵兰巨大的冰盖正在慢慢地、但肯定地失去竞争优势。每年夏天,格陵兰岛的冰川向海洋输送越来越多的冰和融水。在那里,融化的水促成了全球海平面的上升。但它也会改变海洋的化学和生物学吗?根据一种普遍的理论,融水中的营养物质会在夏季引发格陵兰岛附近的浮游生物大量繁殖。基尔海洋研究中心的化学海洋学家马克·霍普伍德博士说:“夏季水华的时间对浮游生物来说是不寻常的,因此与融水的联系似乎很明显。”
然而,来自GEOMAR、美国、荷兰和格陵兰岛的Hopwood及其同事发现,这种联系比之前认为的要复杂得多。霍普伍德博士说:“我们的样本和数据清楚地表明,陆地上冰川的减少将导致夏季浮游生物大量繁殖的减少。”
很明显,影响浮游生物繁殖的因素不仅仅是融水的数量。“格陵兰岛周围浮游生物缺乏的主要营养物质是硝酸盐,而冰川融水主要含有铁和硅,”Hopwood博士解释说。融水会导致浮游生物大量繁殖,这一事实是由于冰川在海岸线海平面以下释放融水的方式。
格陵兰岛200多座冰川的最外层的舌头直接伸入大海,延伸到地表以下几百米的深处。融化的水从冰川下流入大海,比海水的密度要小,因此经常猛烈地上升到水面。这种上升流过程将富含硝酸盐的深层海水输送到海洋的上层,从而引发浮游生物在光淹的表层大量繁殖。
霍普伍德博士说:“在我们的研究中,我们首次定量地计算了融水排放与由此产生的深海海水营养变化之间的关系。”结果是:深层海水为表层提供了90%以上的营养物质,而真正的融水只有10%左右。基于这个结果,研究小组进一步计算了受影响的冰川继续融化并向内陆撤退时会发生什么。“上升流的施肥效应只在冰川到达大海的一定深度范围内起作用。”这一深度可能会因地区而异,但一般在700到500米之间。如果冰川变得更浅,那么上升流效应就会迅速消失。简单地说,这意味着融水体积和海洋施肥之间的关系是复杂的。它很大程度上取决于冰川末端的位置。
霍普伍德总结了这项研究的结果:“因此,研究表明,格陵兰岛冰川的进一步融化只会在非常特定的条件下导致更强的夏季浮游生物大量繁殖,这种影响最终会以非常广泛的进一步融化而告终。”
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