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超乎想象!最早海洋绝氧“死亡区”或已存在120万年,影响范围正急剧扩大

前瞻网    2021-06-06 17:03

 

 

地球上的海洋充满了丰富生命,成千上亿种生物在海洋之中安家。但在深蓝色的海洋中,并不是所有地方都能接受生命的存在。

近年来,科学家们越来越关注海洋中的“死亡区”——海洋中缺氧的水域。在这些水域中,氧气水平非常低,海洋动物根本无法在其中生存。

超乎想象!最早海洋绝氧“死亡区”或已存在120万年,影响范围正急剧扩大

而且更让人担忧的是:近几十年来,“死亡区”已经大大扩大了它们的影响范围,也不再局限于海洋。湖泊中的氧气损失,现在甚至超过了近海的同样现象。

科学家们表示,尽管“死亡区”令人不安,但这在海洋中并不是一个新问题。在一项新的研究中,研究人员发现,死亡地带在太平洋中反复出现的时间,比任何人所意识到的都要长——事实上,至少有120万年。

通过分析核心古代沉积物从北太平洋的白令海海底钻,科学家发现了27个独立的实例“死亡区”,正式命名为氧最小区域(OMZ)——在过去的120万年里,这些区域不断陷入缺氧的状况。

在此之前,人们知道,上一个冰河时代(大约12000年前)的结束与北太平洋广泛的缺氧相吻合,因为主要的变暖事件导致冰盖融化,将大量的淡水送入海洋。

但岩芯沉积物显示,“死亡区”早在那之前就已经存在了,而且通常不需要冰架融化这样戏剧性的环境变化,它们就会出现。“在地质记录中,这些突然的缺氧事件实际上是很常见的,它们通常与去冰川作用无关。它们几乎总是发生在温暖的间冰期,就像我们现在所处的时期。”

27个OMZ信号识别中所示的层压层的核心,反映出原状沉积物在没有生物的情况下逐渐沉底,一些“死亡区”时间间隔的持续了不到一千年的时间,而在其他缺氧条件下则持续了接近40年。

虽然OMZ区域出现的时间不一致,除了随机之外没有任何规律可循,但它们在更新世时有发生——这表明,在海洋中,“死亡区”是生命的一部分。

“我们不知道它们(在北太平洋以外)的范围有多大,但我们知道它们的强度非常大,”Ravelo说。

OMZs通常被认为富含有害的藻华,由微生物组成,最终分解并沉到海底。随着它们下沉,细菌对生物量的降解最终消耗水中的氧气。

在今天这些海洋“死亡区”中,环境污染是一个很大的问题,人类活动产生的废物(特别是农业化肥)流入海洋和水路,成为吸引大量海藻的营养来源。温暖的海水和海洋环流条件更有可能造成“死亡区”,但也涉及其他因素。

他们的研究还表明,在温暖的间冰期发生的高海平面,也同样导致了这些缺氧事件。“在海平面上升期间,从被淹没的大陆架上溶解的铁可以转移到开阔的海洋中,促进表层水域的浮游植物生长。”

未来的海湖“死亡区”有多广泛是一个紧迫的问题,这个问题可以通过从其他海洋地点钻探深层沉积物岩芯来回答,科学家试图量化之前在这里发现的OMZ事件的地理范围。

这些海洋过去的状况,可能会成为未来死亡区域规模的不祥预兆。一些科学家已经预测,未来一千年或更久,全球海洋中的氧气水平将继续下降,我们已经无法视而不见。

上述研究题为“Causes and timing of recurring subarctic Pacific hypoxia”,发表在《科学进展》(Science Advances)上。

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