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新型号有助于解决北极绿色冰的神秘面纱

2021-07-22 08:50:17来源:

北极海冰的变薄增加了融化池的数量 - 冰面上的黑暗水池 - 并且允许足够的阳光渗透到浮游植物在冰下盛开的海洋水中。

研究人员团队正在使用新模式来解释北极海冰下的浮游植物的绽放。

2011年,研究人员观察到了应该是不可能的 - 一种巨大的浮游植物,在北极海冰下生长在北极海冰的条件下,对于需要光合作用来生存的任何东西都是太黑暗的。那么,这种绽放是如何可能的?

使用数学建模,来自哈佛约翰A.保尔森工程学院的研究人员和应用科学(SEAR)发现,未来可能对这些和更多盛开的趋势负责,可能导致北极食品链中的显着破坏。

该研究描述于科学进展中,是牛津大学海洋和读物大学的研究人员之间的合作。

Phytoplankton为整个北极食物网上底层。每年夏天,当海冰撤退时,阳光击中露天水触发了一片巨大的浮游生物盛开。Plankton Plumes吸引了鱼类,吸引了较大的掠夺者,并为生活在北极的土着社区提供食物。

Phytoplankton不应该在冰层下生长,因为冰将大多数阳光反射回太空,停止它到下面的水中。但在过去的几十年中,由于温暖的温度,北极冰变暗和更薄,允许越来越多的阳光渗透到下方的水中。冰表面上的大型水池,被称为熔池,增加了冰的反射率。遗留下的冰是薄而薄薄的。

“我们的大问题是,通过海冰传播多少阳光,无论是厚度的函数,都一直在减少,融化池塘百分比一直在增加吗?”克里斯·霍尔特(Chris Horvat)是本文的第一作者和海洋应用数学的研究生。“我们发现的是,我们从一个州的州出来的国家绽放到北极地区的巨大地区易受这些类型的增长。”

该团队的数学建模发现,虽然熔体池塘有助于盛开的条件,但最大的罪魁祸首是冰厚度。

二十年前,只有约3至4%的北极海冰稀有足以让普拉克顿的大型殖民地在下面绽放。今天,研究人员发现,近30%的冰覆盖的北冰洋允许夏季冰盛开。

“过去30岁的北极海冰厚的米下降大幅改变了该地区的生态,”霍尔特说。“突然间,我们对这种生态系统如何运作的完整思想是不同的。北极食品网的基础现在正在不同的时间和需要对需要氧气的动物越来越多的地方。“

研究人员希望他们的模型将有助于规划未来的探险,以观察这些盛开并测量这种转变对生态系统的影响。

该研究由David Rees Jones,Sarah IAM,David Schroeder,Daniela Flocco和Daniel Feltham合作。它是国家科学基金会的支持。

出版物:Christopher Horvat等人,“北冰洋的次冰浮游植物的频率和范围,”科学推进2017年3月29日:卷。 3,不。 3,e1601191; DOI:10.1126 / sciadv.1601191