一项新研究强调了南大洋的海冰在过去气候变化时期在控制大气二氧化碳水平方面发挥的关键作用，并且可以为开发未来的气候变化模型提供关键资源。
在这项研究中，由基尔大学领导并包括埃克塞特大学专家在内的国际研究团队证明，在变暖的世界中，海冰的季节性增长和破坏会增加南极洲周围海域的海洋生物数量，从而吸引从大气中提取碳并将其储存在深海中。
迄今为止，南极洲周围的南大洋已经捕获了进入海洋的所有人类相关碳的一半，对于调节人类活动产生的二氧化碳水平至关重要，因此了解随着时间的推移决定其作为碳汇有效性的过程至关重要减少未来气候变化模型的不确定性。
为了进一步了解这一过程，研究人员研究了与大气 CO2水平迅速变化的一个时期相关的数据。
这发生在大约 18,000 年前的末次冰河时代之后，当时世界自然过渡到我们今天生活的温暖的间冰期世界。
在此期间，CO2在大约 7,000 年的时间里从百万分之 190 (ppm) 迅速上升到 280 ppm，但有一个时期尤为突出;在 1,900 年的时间里，CO2水平稳定在 240 ppm 的几乎恒定水平。
这个高原发生在大约 14,600 年前的原因尚不清楚，但了解这一时期发生的事情对于改善气候变化预测至关重要。
来自埃克塞特大学生物科学系、该研究的合著者 John Love 教授说：“我和我的研究小组很高兴参与这项重要调查。我们开发了细胞生物学的新技术来寻找、收集和分析稀有和已经在冰中冻结了数千年的非常微小的颗粒和细胞。
“就像琥珀中的苍蝇一样，这些微小的碎片为我们提供了了解过去事件的独特窗口，使我们在地球、大气和海洋科学领域的同事能够更好地了解当时和现在的气候变化。”
主要作者、基尔大学可持续未来研究所所长 Chris Fogwill 教授说：“造成全球大气 CO2水平长期停滞的原因可能是了解南大洋缓和大气 CO2潜力的基础。”
为了解决这个问题，研究人员前往南极洲爱国者山蓝冰区，在南极物流和探险队 (ALE) 的支持下，开发冰芯中捕获的海洋生物证据的新记录。
蓝冰区因其独特的地形成为南极科学家的理想实验室。由剧烈、高密度的降风形成，顶层的雪被有效侵蚀，露出下面的冰。结果，冰向上流动到地表，提供了通往下方古老冰的通道。
来自悉尼新南威尔士大学的基尔文理学院客座研究员 Chris Turney 教授说：“我们可以简单地穿过蓝色冰区并穿越时空，而不是在冰层中钻出数公里。
“这提供了对大量冰进行采样以详细研究过去环境变化的机会。来自南大洋的有机生物标志物和 DNA 被吹到南极洲并保存在冰中，在我们很少有科学观察的地区提供了独特的记录.”
使用这种方法，该团队发现，在 CO2达到稳定的 1,900 年期间，海洋生物的数量和多样性显着增加，这是以前从未记录过的观察结果。
这提供了生物生产力增加的第一个记录证据，并表明高纬度南大洋的过程可能导致了 CO2高原。然而，这种显着变化的驱动因素仍然未知，研究人员使用气候模型来更好地了解南大洋的变化，以了解潜在原因。
该模型显示，高原时期恰逢南大洋明显寒冷阶段(即南极冷逆转)期间海冰的最大季节性变化。在此期间，整个南大洋的海冰大量生长，但随着世界迅速变暖，每年夏季海冰都会被迅速破坏。
研究人员现在将利用这些发现来支持未来气候变化模型的发展。在新一代模型中包含控制气候-碳反馈的海冰过程对于减少围绕气候预测的不确定性至关重要，并将帮助社会适应未来的变暖。
