近日，一项发表于《自然》杂志的最新研究表明，如果全球碳排放维持在当前高水平，到2050年，南极冰盖融化可能将导致南极深海环流放慢40%。这种海洋深处水循环“大幅放缓”会使深海温度上升，对海洋生态系统和全球气候产生深远影响。
上述研究验证了学界一直以来的猜测，即南极冰盖融化带来的深层水团消亡和深海环流崩溃。在全球高碳排放的情景下，深海变暖将在未来30年加速。南极冰层的迅速融化可能会极大地减缓世界海洋的深水洋流，影响淡水、氧气和维持生命的营养物质的传播，对全球海洋生物地球化学和气候的影响可能会持续几个世纪。
研究主要作者之一、新南威尔士大学悉尼分校澳大利亚研究理事会(ARC)南极科学卓越中心(ACEAS)副主任马修·英格兰(Matthew England)表示，“我们的模型显示，如果全球碳排放继续以目前的速度增长，那么南极深海环流的翻转速度将在未来30年内减缓40%以上，并朝着崩溃的轨道发展。”
南极区域的表层海水由于密度较大而下沉，驱动形成南极深海环流，它是全球经向翻转环流的重要组成部分，在全球海洋系统的热量、碳、氧气和营养物质循环过程中发挥重要作用。
深海洋流形成的环流有助于在全球范围内输送营养物质。每年约有250万亿吨冷、咸、富氧海水在南极洲周围下沉，向北输送深水流到印度洋、太平洋和大西洋深处。海洋生物死亡后沉入海底，分解为营养物质后随着上升流返回，为浮游植物提供养分。然而，大量冰盖融化产生的淡水使南极表层海水密度和盐度降低，下沉变慢，从而减缓了深水循环，导致深海洋流放缓，对气候、海平面和海洋生态系统造成影响。
“如果海洋有肺，这就是其中之一。如果海洋在4000米以下停滞不前，这将把营养物质困在深海，减少了支持海洋表面附近海洋生物的营养物质，威胁海洋生物生存。”英格兰说。
研究还指出，南极周围冰盖融化使附近的海水密度降低，从而使南极环流翻转速度减慢。深海洋流的减缓可能导致大陆周围的表层海水升温，从而加剧南极和格陵兰冰盖的融化。澳大利亚国立大学地球科学研究院的阿黛尔·莫里森(Adele Morrison)博士表示，“我们的研究表明，冰盖的融化对调节地球气候的翻转环流产生了巨大影响。”
据路透社报道，英格兰称，南极冰层融水对全球洋流的影响尚未包含在联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)用于描述未来气候变化情景的复杂模型中，但其影响相当巨大。他强调，降低温室气体排放量可以减少冰层融化。
英国东英吉利大学(UEA)环境科学学院的周申杰博士向澎湃新闻(www.thepaper.cn)表示，“该研究的结果基于高排放情景，向我们指出人类社会无节制碳排放情况下可能会面对的结果。一旦深层环流崩溃，全球温盐环流对气候系统的调制作用将不复存在，区域性的极端气候会更加频繁。此外，深对流过程对带来的营养盐上涌过程减弱，会导致浮游植物减少。而浮游植物作为南极食物链的底层，会对整个极地生态造成破坏。”
此前有研究团队发现，地球气候系统的另一个重要调节器——北大西洋经向翻转环流(AMOC)正在减弱，甚至有崩溃的可能。新研究表明，南极深海环流放缓的速度可能达到北大西洋经向翻转环流的两倍。
