在古新世-始新世气候最暖期时热带海洋中的含氧量增加

一项新的研究披露，在大约 5600 万年前的温暖气候期，尽管当时全球气温很高，但位于热带的北太平洋地区的氧化程度仍然有所增加。这项研究的发现为当今热带海洋会如何因应持续性人为气候变暖提供了线索。溶解于地球海洋中的氧的可用性和分布对海洋生态系统与海洋生物的支持发挥着至关重要的作用。然而，由于人类活动导致的暖化，全球海洋中的氧含量正在减少。尽管这些显而易见的趋势预计将持续下去，但人们对鱼获产量及生物多样性都很高的热带海洋中未来的氧含量走向则不完全了解。测量热带海洋中缺氧区（ODZs）附近沉积物记录中的氮同位素数值可为了解以往海洋中的氧合情况如何因应气候突变提供一种方法。古新世-始新世气候最暖期（PETM）在地质学上通常被认为类似目前的人为暖化。因此，在 PETM 期间的海洋状况或可为地球海洋今后的状态提供预示性的一瞥。Simone Moretti 和同事在此用海洋沉积物岩心中的与有孔虫类结合的氮同位素作为追踪以往海洋脱氮变化的代理指标；脱氮反应是发生在缺氧水域（包括 ODZs）的一种过程。Moretti 等人发现，在 PETM 开始时，热带北太平洋 ODZ 缩小；它表明，尽管该时期气候迅速变暖，但整个热带北太平洋浅层的海面下水体中的氧气可用度却呈现更广泛的增加。作者发现，这些结果与 PETM 的海洋环流模型的预测一致；该模型显示，即使在全球海洋氧含量下降时，由初级生产力驱动的需氧量的减少也会使得热带海面下的氧含量上升。Moretti 等人提示，这种补偿效应或可帮助解释在 PETM 化石记录中所观察到的相对温和的海洋物种灭绝。他们写道：“相比之下，热带海面下氧气变化的增加不足以阻止二叠纪末热带生物多样性的大规模丧失，它们也不会在未来由人类活动驱使的全球暖化预测中出现。”