極為異常的海洋行為表現，正在打破地球熱量平衡

冰雪融水正在削弱重要洋流。

格陵蘭南部海域的北大西洋副極地環流。

NASA

近日一項發表于《科學進展》雜志的研究報告稱，隱藏在貝殼中的證據表明，一個巨大的海洋環流系統近年來表現得極為異常。

該洋流被稱為北大西洋副極地環流，在北半球熱量輸送和全球熱量平衡方面起著關鍵作用。研究人員稱，新的證據表明，該環流自上世紀50年代以來便一直處于失穩狀態，且其強度可能會在未來幾十年中被大幅削弱。

主持研究的英國埃克塞特大學研究員Beatriz Arellano Nava稱，該環流最近被確認為是一個臨界要素。雖然其突然變弱會帶來怎樣的影響仍需進一步評估，但可以確定的是，它會給周邊地區帶來更加極端的天氣事件，并導致全球的降水模式發生變化。

北大西洋副極地環流是大西洋經向翻轉環流（AMOC）的一部分，但是研究人員稱，若其單獨崩潰也會給氣候造成重大影響。

此前的研究表明，驅動大西洋經向翻轉環流的北大西洋和北冰洋表層海水下沉機制正在被削弱——這些含鹽量極高的冷水正在被大量極地冰雪融水稀釋，并且變得不再那么冷，因而有越來越多的海水由于密度不足而無法正常下沉，導致洋流無法被正常驅動。

北大西洋副極地環流也面臨著同樣的問題。研究人員稱，核心密集水體的級聯效應是環流得以維持的重要原因。而且即使經向翻轉環流不崩潰，副極地環流也有可能突然減弱，這在歷史上就發生過。

從13至14世紀開始的小冰期，是自上一次冰期后北半球有記錄最寒冷的時期之一，當時的平均氣溫下降了大約2攝氏度。雖然研究顯示它是火山噴發和太陽活動減弱等原因共同促成的，但北大西洋副極地環流的異動被認為是可能的放大因素之一。

今天的環境與當時相比不可同日而語，因此科學家不能確定相似的冰期是否還會出現。但它仍能說明一些問題，表明某種氣候影響可能會發生。

研究人員對北大西洋兩種蛤類生物的貝殼進行了分析。蛤類生長時，與海洋有關的信息會記錄在貝殼中。比如它們會吸收不同形態的元素，而這些元素可以為科學家提供與海洋演變有關的線索。它們就像樹的年輪，每一層沉積物都與特定年代的海洋環境相對應。

貝殼為科學家提供了25組與過去150年間北大西洋副極地環流有關的高精度數據，其中有兩處強烈的不穩定信號。最近的一個信號從1950年代開始，且仍在持續，表明該環流正在隨全球變暖而逼近臨界點。這一發現能夠與之前的觀測結果相互印證。

而另一個信號出人意料。貝殼提供的數據顯示，20世紀20年代北大西洋氣候轉變之前，副極地環流曾出現過數年的不穩定，具體表現為短期的異常增強。二者在時間線上的重疊，表明環流可能是氣候轉變的原因。研究人員表示，如果一個事件在失穩后又突然發生巨大波動，那么很有可能是突變的早期信號。

研究人員未來將著手繪制該現象可能會引發的氣候變化軌跡。因為不能確定臨界點究竟在哪里，所以這種削弱無疑更加令人擔憂。

北大西洋副極地環流是大西洋經向翻轉環流的一部分。但前者能夠相對獨立地失穩和突破臨界點。

Beatriz Arellano Nava

參考

Recent and early 20th century destabilization of the subpolar North Atlantic recorded in bivalves

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adw3468