北极海冰消融 海洋养分骤减或已超出临界点

研究团队指出，北冰洋中硝酸盐浓度正持续降低，而硝酸盐是支撑渺小浮游植物发展的关键养分盐。 浮游植物是北极海洋食物网的“基石”，其临盆力降低，将直接紧缩可供高养分级生物应用的能量，潜在影响渔业资本和顶级捕食者种群的稳定。 同时，因为浮游植物在接收和固定大年夜气二氧化碳方面发挥重要感化，这一过程受抑，也可能减弱北冰洋作为碳汇的才能，从而在全球气候体系中产生连锁反响。

科研人员还发明，北冰洋生态体系正在向一种以体型更小的浮游生物为主的构造改变。 小型浮游植物在能量传递效力和养分价值方面平日低于较大年夜型种类，这意味着传递到鱼类、海鸟及海洋哺乳动物等高养分级生物的能量总量可能递减。 这一变更不仅将重塑北极本地物种格局，其影响还可能顺流扩散至更低纬度海域，包含对北大年夜西洋重要贸易渔场带来不肯定风险。

研究指出，广泛的海冰损掉使北冰洋大年夜面积浅海陆架区裸露在阳光之下，极大年夜加强了一种名为“海底反硝化”的天然过程。 在这一过程中，海水中的硝酸盐被转化为氮气，从海洋体系中被“移除”。 因为浅陆架区域约占北冰洋面积的近一半，阳光照射范围的扩大加快了硝酸盐的消费，使得留在水体中、可供浮游植物应用的养分明显削减。

经久以来，科学界广泛预期：跟着海冰消退，更多阳光进入海水，将刺激浮游植物发展，晋升极地海域的初级临盆力。 然而，该研究的最新证据注解，这一“增产逻辑”正在被养分束缚所代替——光照不再是主导限制身分，硝酸盐缺乏正成为新的关键瓶颈。

这项研究依托于覆盖20余年的经久不雅测数据。 爱丁堡大年夜学科研人员体系分析了来自弗拉姆海峡的监测成果——这是北冰洋水体流入大年夜西洋的重要“出口”。 数据显示，大年夜约自2009年前后开端，分开北冰洋的海水中硝酸盐浓度出现明显转折，此后持续走低，而这一时光节点与同期北极海冰明显加快削减高度吻合。

因为养分盐衰减与正在持续的海冰消融过程密切绑定，研究团队认为，北冰洋很难回到以往的“旧状况”。 爱丁堡大年夜学地球科学学院博士生、本研究第一作者之一玛尔塔·桑托斯-加西亚表示，多年来人们一向认为，海冰削减意味着光照增长，将有利于浮游植物发展，但最新成果显示，北冰洋已从一个重要受光照限制的体系，改变为日益受硝酸盐供给限制的体系，这一改变对海洋生态、食物链以及北极在全球气候中的角色都具有深远影响。

该项目标经久负责人、爱丁堡大年夜学地球科学学院传授拉贾·加内什拉姆则强调，不雅测成果注解，北冰洋生态体系大年夜约在2009年前后跨过了一个“临界点”。 他指出，这一变更将若何沿着食物网逐级向上传导仍有待密切监测，但对人类社会的潜在影响已经清楚可见，个中包含对北大年夜西洋贸易渔业前景的重大年夜不肯定性。

这项研究论文题为《海冰消融驱动北冰洋氮生物地球化学体系体例改变》，已揭橥于《Communications Earth & Environment》期刊。 研究工作获得英国天然情况研究委员会“变更中的北冰洋”项目支撑，并结合了挪威极地研究所、苏格兰海洋科学协会、丹麦技巧大年夜学及德国阿尔弗雷德–魏格纳研究所等多家科研机构的科学家合营完成。