研究称南印度洋澳西近海盐度快速下降 或影响热盐环流与海洋生态

最新研究显示,南印度洋澳大利亚西海岸附近海域的海水盐度正在以较快速度下降。研究团队认为,这一变化主要与气候变暖导致的全球风场与洋流调整有关,并可能对海洋与大气的相互作用、调节全球气候的主要洋流系统以及海洋生态过程带来影响。

科罗拉多大学博尔德分校研究人员及其合作者在《自然气候变化》发表论文称,过去60年间,气温上升改变了全球风场和洋流格局,使更多淡水被输送进入南印度洋。大气与海洋科学系教授韩伟青表示,“大规模的淡水在海洋中的流动方式正在发生转变”,且变化发生在全球洋流循环中具有关键作用的区域。

研究指出,全球海水平均盐度约为3.5%。从印度洋东部延伸至北半球热带西太平洋的广阔海域,表层海水天然盐度偏低,原因在于热带降雨频繁带来大量淡水、而蒸发相对较少。该区域被称为“印太淡水池”,与一套“传送带”式的洋流系统相关联,负责在全球范围内重新分配热量、盐分与淡水。

论文描述,这一系统即热盐环流:印太地区温暖且淡水较多的表层海水被输送至大西洋,并与西欧相对温和的气候形成有关;在北大西洋,海水冷却、盐度上升、密度增大后下沉,再沿深海向南回流至印度洋和太平洋。

澳大利亚西南近海出现快速淡化

研究团队基于过去60年的观测数据,分析了澳大利亚西南海岸附近南印度洋海域的盐度变化。该区域通常气候干燥,蒸发量长期大于降水量,因此海水历来偏咸。

研究人员计算称,过去60年间,这一“咸水区域”的范围减少了30%,并称其为南半球观测到淡水增加最快的区域。论文第一作者、科罗拉多大学大气与海洋科学系访问学者、中国科学院南海海洋研究所高级科学家陈耕新表示,这种淡化“相当于每年向该区域增加约60%太浩湖容量的淡水”,并称从另一角度看,这一淡水流入量“足以为美国全体人口提供超过380年的饮用水”。

风场与洋流调整被认为是主要驱动

研究称,淡化并非由当地降水变化直接造成。团队结合观测与计算机模拟后认为,全球变暖改变了印度洋与热带太平洋的表层风场,风向变化推动洋流将更多来自印太淡水池的海水输送至南印度洋,从而降低了相关海域的盐度。

研究同时指出,盐度下降会降低海水密度。淡水通常覆盖在盐度更高、密度更大的水体之上,使表层与深层的分层更明显。盐度层间差异扩大将减少垂直混合,而垂直混合通常有助于表层水下沉、深层水上升,从而在海洋内部重新分配养分与热量。

可能影响热盐环流与生态过程

论文提到,既有研究曾指出,气候变化可能减缓热盐环流的一部分,原因是格陵兰冰盖与北极海冰融化向北大西洋注入淡水,扰动维持“传送带”运转所需的盐度平衡。研究认为,印太淡水池的扩展可能通过向大西洋输送更淡的海水,进一步影响这一系统。

在生态层面,研究指出,垂直混合减弱可能减少深层养分向光照充足的表层输送,从而降低浅水区生物可获得的食物;同时,混合减弱也会阻碍表层多余热量向深层扩散,使浅水区水温上升并加大生物承受的热压力。陈耕新表示,盐度变化可能影响浮游生物和海草等海洋食物网基础环节,相关变化或对海洋生物多样性产生深远影响。


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