冰冷深渊 - 科学家对南极底层水有了更深入的了解

研究人员已经了解到关于南极洲地表下冰层的形成如何有助于沉入海底的冷而密集的水的循环的新信息，这是全球水循环的一个重要组成部分。来自北海道大学低温科学研究所、北极研究中心和渔业科学学院的一个团队与日本国家极地研究所和航空航天探索局的研究人员合作带来了这些发现，并发表在《科学进展》杂志上。

南极洲周围的海域产生了大量的海冰，对世界海洋水循环至关重要，连接着大西洋、太平洋和印度洋。当海冰形成时，它排斥盐分，让密度较高的的水下沉到海底。

被称为Global Abyss的大部分深海海底被这种水淹没，这种水被称为南极底层水（AABW），它是全球环流中最冷和最密集的水团。了解AABW的发展机制以及全球变暖将如何影响其形成至关重要，因为全球海洋环流影响着全球气候。

在南极洲周围形成的冷而密集的水下沉到海床，推动了全球海洋环流。

"我们在南极洲靠近达恩利角的一个关键AABW生产地发现了关于海冰生长形式的令人惊讶的新结果，这对其他地区有潜在的广泛影响，"北海道团队的Kay Ohshima说。他解释说，卫星监测和来自海洋中停泊的传感器的数据显示，被称为Frazil冰的水下冰在生产密集冷水方面的重要性。当水被强风和湍流条件的冷却作用冷却到冰点以下时，这种冰就在水面下形成。这种冷却可以发生在令人惊讶的80米或更深的地方。

在达恩利角海岸周围，特别是由于强风和由此产生的热量损失，在海面下有效地形成了弗拉齐尔冰，如下图。

当这种特殊形态的冰形成时，它产生了寒冷的、密集的水，这些水沉到海床上形成南极底层水（AABW）。资料来源：Kay I. Ohshima等人，《科学进展》，2022年10月19日

它们的关键意义在于，当涉及水被来自严重寒冷的南极洲的强风冷却的区域，特别是在被称为polynyas的包冰内的开放水区。

"了解到这样一个主要的过程发生在水下是很重要的，揭示了循环系统的一个方面，它至少部分地被遮蔽了，"Kay说。

研究人员还建议，弗拉齐尔冰可能将海底的沉积物纳入其中，并在冰融化时将其释放。这可能会产生对营养物质循环的新认识，这些营养物质促成了浮游生物的繁殖，从而影响南极水域的总体生物生产力。

Kay总结说："我们的下一步是将这些新的过程纳入对南大洋生物地球化学和碳循环的理解，这将需要大量新的实地工作和研究。"