深海上升流和沉积物将铁带到南极水域

铁是南极洲周围水域藻类生长的主要限制因素。如果水中含有更多的铁，那么就会有更多的藻类繁殖和死亡，随之捕获更多的碳，并可能在海底储存更多碳。此前有专家提出假设：用额外的铁对南大洋进行人工施肥，可以捕获更多的碳，从而在一定程度上解决我们所面临的气候危机。但近期研究也表明，铁的额外添加对海洋深层碳输出量的促进作用要显著低于预期。科学界对生物碳泵过程及其调控机制的认识仍十分浅薄，考虑到海洋铁施肥还会对海洋生态系统带来一定的负面作用，铁施肥能否作为降低大气中CO2的有效手段，以达到碳中和并缓解温室效应仍需进一步研究。

图：南极冰川。摄影：Joys 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

近日，荷兰皇家海洋研究所（NIOZ）在南极阿蒙森海（Amundsen Sea）和威德尔海（Weddell Sea）实地开展的一项研究表明，为南极洲周围水域提供的肥料铁大部分来自深海上升流和大陆周围的沉积物。

研究人员表示，“铁在南极生态系统中发挥着关键作用，也可能在气候中发挥着关键作用，但与此同时，我们对南大洋铁的确切记录仍然知之甚少。用额外的铁对南大洋进行人工施肥并不像最初假设的那样有效或无风险。气候变化本身也改变了自然供应到南大洋的铁量，尤其是融化的冰川被认为是一个重要来源。”

研究人员通过每次采集600个一到四升的海水样本，分析铁同位素，进而追溯到南大洋铁的来源。研究需要大量的手工劳动以及极其干净的实验室环境和仪器。

研究证明，在南极半岛以西的阿蒙森海，铁是通过相对温暖的上升海水和大陆沉积物从底部带上来的。到目前为止，人们认为溶解的铁可能来自融化的冰架，但来自融化冰架的铁主要含有颗粒铁，而不是溶解的铁。深海上升流和沉积物中的铁可能会引发藻类在地表大量繁殖。

反观在南极半岛东部的威德尔海，并没有大量的上升流。但当相对新鲜的海冰形成时留下的浓稠咸水会沉到底部。研究发现在威德尔海的深层沉积物提供了大量的铁，但是当海水与深海中的其他水团混合时，这些铁就会消失。

研究人员表示：“借助先进的采样技术和化学分析，我们现在正在快速了解南大洋铁循环的变化以及它如何进一步影响气候系统。通过进一步研究，可以更准确地预测铁施肥对海洋环境和气候系统的积极或消极影响。”

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编译 | 王芊佳
编辑 | Linda
排版 | 绿叶

参考资料略