纽约大学科学家们重建了洋流的古老历史
从古至今,洋流的研究一直是古海洋学家关注的重点。纽约州立大学宾汉姆顿分校地质科学和环境研究系的博士后Adriane Lam等人最近发表了一篇关于黑潮延伸体区域的研究,引起了学术界的广泛关注。
黑潮是北太平洋的主要西部边界流,类似于沿北美东海岸流动的湾流。在风的驱动下,这种边界流是海洋的“主力军”,将热量、盐分和气体从赤道海域转移到中纬度地区。其中,黑潮延伸体区域作为一个重要的生态区,对全球气候和生态系统产生深远影响。
Lam解释道,黑潮源于西太平洋的暖池,带着这些水向北走,经过日本海岸,然后在北纬36度向东流动。在这个过程中,它将大量的热量和水分从温暖的水域蒸发到北半球的低层大气中。黑潮帮助塑造了日本和北美西海岸的降水模式,以及台风的路径。除了对天气的影响外,黑潮还可能对气候产生影响,尽管其对千年和百万年的时间尺度的影响仍不清楚。
在生态系统和渔业方面,黑潮与亲潮的交汇形成的生态区,为多种鱼类和浮游生物提供了生存的环境。这些生物在生态系统之间的过渡区域流动,为日本多产的渔业提供动力,并构成该国经济的一个主要部分。
面对气候变化和大气中二氧化碳水平增加的挑战,了解黑潮这样的边界洋流将如何应对至关重要。今天,这些洋流的升温速度比海洋的其他区域快两到三倍。Lam指出,观察海流的遥远过去可能会揭示其未来的变化。最近的研究重建了上新世到更新世早期的黑潮历史,跨越了全球变暖和变冷的时期以及中美洲的一个主要海道的关闭。通过观察这一历史时期的洋流变化,科学家们可以更好地理解其未来的变化趋势。这对于预测气候变化和生态系统的未来具有重要意义。
科学家们使用不同的技术来重建洋流的历史。对于较短的时间尺度,他们依赖观测数据来观察洋流的季节性变化;而对于气候变化的研究则依赖于更长时间尺度的数据记录和分析。尽管数据集在某些方面可能有所欠缺但对于重建洋流的历史至关重要。通过深入研究这些洋流的历史和现状科学家们可以更好地理解其背后的机制和影响因素从而为我们未来的研究提供更多的启示和思考。对于古海洋学而言探寻过去和未来的海洋奥秘是至关重要的使命因为这对于人类理解地球的演变历史和应对未来挑战具有重大意义。探索古老的沉积记录:理解西部边界海流的长期行为
为什么深入研究数百万年前的沉积记录,以重建西部边界海流的行为是如此重要呢?Lam为我们解释道:“沉积记录就像一部慢镜头电影,海流的短期变化在其中被平均化了,使我们能够聚焦于洋流的长期、较大变化。”
在这项研究中,研究者们采用了来自表层海洋的浮游生物化石中的化学信号,以及从西北太平洋海底的Shatsky海隆获取的三个深海沉积物芯。浮游有孔虫是生活在开放海洋中的生物,它们耐用的外壳——被称为“测试”——由碳酸钙制成,当它们死亡时,会沉积在海底。
先前的研究已经计算了各地浮游生物化石的多样性。研究人员发现,从沙茨基海隆最北端的地点的化石多样性来看,从1200万年前至今,该地的生态多样性一直是最高的。这表明由海流塑造的生态区已经存在了很长时间——很可能黑潮也是如此。但研究者们对海洋的变化仍有许多未知,例如在海流的变迁过程中,化学信号会受到多大程度上的盐度和温度变化的影响。为了更好地解答这些问题,Lam和来自纽约州立大学的同事们正在进行一项新的研究,试图用不同的化学方法来揭示这些秘密。
海洋正在经历着气候变化的巨大影响,我们必须开始思考如何保护我们的海洋和海洋生物。对于黑潮延伸体区域来说更是如此,因为这里是全球海洋中生物多样性最高的地方。每一个微小的变化都可能引发深远的影响,因此我们需要深入了解海流的长期行为,从而为保护海洋生态系统提供有力的依据。让我们期待这些研究能为我们揭示更多关于海洋的秘密,为我们保护海洋提供新的思路和方法。