海洋通过表层海水下沉，将氧气、碳等物质输送至更深海层，从而维持“通风”过程。通风效率可用“水龄”衡量，即水体上一次与大气接触至今所经历的时间。

观测与模型指向北大西洋水体“老化”

基尔GEOMAR赫尔姆霍兹海洋研究中心研究人员评估了近几十年来北大西洋海洋通风的变化。研究指出，北大西洋经向翻转环流（AMOC）在全球海洋通风中占据重要地位。

研究团队将观测资料与模型模拟结果结合分析后发现，北大西洋水体整体呈现“老化”趋势。研究人员表示，这一变化更符合气候变化影响的特征，而非仅由自然变率驱动。相关成果已发表于《自然通讯》。

工业示踪气体用于重建水体与大气接触时间

研究使用了工业示踪气体CFC-12与六氟化硫（SF₆）的长期观测数据。上述气体部分在工业活动中无意排放至大气，自20世纪80年代以来可在海洋中检测到。研究人员将其作为化学“时间标记”，用于重建水体最后一次与海面接触的时间。

除观测数据外，团队还分析了七个耦合地球系统模型的模拟结果，以对比自然变率与人为影响共同作用下的变化特征。

1990年代至2010年代平均水龄增加逾十年

研究结果显示，与约30年前相比，北大西洋水体平均年龄明显上升。1990年代至2010年代期间，平均水龄增加超过十年；同时，表观耗氧量（AOU）也出现上升。

AOU反映海水在与富氧大气进行气体交换时的理论氧气浓度与深层实测氧气浓度之间的差值。差值增大通常意味着海洋内部呼吸消耗氧气的时间更长。研究认为，水龄上升与通风减弱相伴，意味着输送至深层的富氧水体减少。

研究还指出，这一趋势在拉布拉多海以外区域更为显著。尽管风场与天气型变化会带来较强的自然变率，但多年代尺度的整体“老化”信号覆盖了这些短期与区域性波动。

第一作者郭海超表示，结果显示北大西洋深层通风正在减弱，但不同区域的响应强弱存在差异。

研究认为趋势更像“气候信号”

研究团队将观测结果与同时包含自然变率和人为影响的气候模型输出进行比较。研究称，所有模型均显示北大西洋水体老化加剧；自然变率可解释部分区域性、短期变化，但难以解释跨越多个海盆、持续多年代的水龄增长。研究人员据此认为，观测到的变化更可能是稳健的气候信号，而非自然变率的偶然结果。

通风减弱或影响海洋吸热与吸收二氧化碳能力

研究指出，海洋通风减弱意味着北大西洋环流减弱，而该环流在气候系统中具有关键作用，关系到海洋吸收热量与二氧化碳（CO2）的能力，以及深海氧气供应状况。研究称，若通风持续减弱，海洋长期吸收大气热量与CO2的能力可能降低，深层水体氧气浓度下降也可能对海洋生态系统造成影响。

研究同时援引模型结果称，深层水体更新变化非常缓慢，一旦通风减弱，相关状态可能持续数百年，即使人为温室气体排放减少亦可能如此。

研究范围与模型偏差仍存不确定性

研究聚焦于水龄约200年以内的水体，原因在于所用工业示踪气体更适用于估算相对年轻水体的年龄；对于更深、更老海层，研究人员表示需要采用其他示踪剂与更长时间序列。

研究还称，当前气候模型可能低估了观测到的变化幅度，原因或与模型对海洋深层混合过程的简化处理有关。不过，研究人员强调，观测与模型均一致呈现水龄增长趋势，因此认为该趋势具有稳健性。

共同作者、GEOMAR生物地球化学建模研究组负责人安德烈亚斯·奥施利斯表示，观测与模型结合呈现一致图景：北大西洋水体正在老化，这与全球变暖背景下北大西洋环流减弱的预期相符。