南極洲的海洋神秘地變得更咸，拼寫為 End to Sea Ice

南極洲周圍的海洋正在迅速變咸，同時海冰正在以創紀錄的速度消退。自 2015 年以來，這片冰凍大陸失去了相當于格陵蘭.

這些冰還沒有回來，這標志著過去十年中最大的全球環境變化。

這一發現讓我們措手不及——融化的冰通常會使海洋更新鮮。但新的衛星數據顯示，情況恰恰相反，這是一個大問題。

海洋表面較咸的海水與較新鮮的海水的行為不同，它們從深海吸收熱量，使海冰更難再生。

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南極海冰的消失具有全球性后果。更少的海冰意味著更少的企鵝棲息地和其他冰棲物種。當冰融化時，海洋中儲存的更多熱量被釋放到大氣中，從而增加了風暴的數量和強度以及加速全球變暖。

這會給陸地帶來熱浪，并融化更多的南極冰蓋，從而使全球海平面上升。

我們新研究》揭示了南大洋正在發生變化，但與我們的預期不同。我們可能已經越過了一個臨界點，進入了一個新的狀態，該狀態是由持續不斷的海冰減少所定義的，由新發現的反饋循環來維持。

一個令人驚訝的發現

監測南大洋并非易事。它是地球上最偏遠、最暴風雨的地方之一，每年有幾個月被黑暗所籠罩。

多虧了歐洲航天局的新衛星和水下機器人，它們留在海面以下測量溫度和鹽度，我們現在可以實時觀察正在發生的事情。

我們在南安普敦大學的團隊與巴塞羅那專家中心和歐洲航天局的同事合作，開發了新的算法，以從衛星跟蹤極地地區的海洋表面狀況。通過將衛星觀測與水下機器人的數據相結合，我們構建了 15 年的海洋鹽度、溫度和海冰變化圖。

我們的發現令人驚訝。2015 年左右，南大洋的表層鹽度開始急劇上升——就在海冰面積開始崩潰的時候。

這個逆轉完全出乎意料。幾十年來，海冰表面越來越新鮮和寒冷，幫助海冰擴大。

要理解為什么這很重要，將南大洋視為一系列層次會有所幫助。

通常，寒冷、新鮮的地表水位于下方深處較溫暖、較咸的水域之上。這種分層（或科學家所說的分層）將熱量困在海洋深處，保持表層水涼爽并幫助海冰形成。

鹽度較高的水密度更高，因此更重。因此，當表層水變得更咸時，它們更容易下沉，攪動海洋層，使來自深海的熱量上升。

這種向上的熱通量可以從下方融化海冰，即使在冬天也是如此，使冰更難重組。這種垂直循環也從更深的層中吸取更多的鹽，加強循環.

一個強大的反饋循環由此產生：更多的鹽度會給表面帶來更多的熱量，從而融化更多的冰，從而允許從太陽吸收更多的熱量.

我和我的同事在 2016-2017 年親眼目睹了這些過程。Maud Rise 冰間湖的回歸，這是海冰上的一個大洞，幾乎是威爾士的四倍，最后一次出現是在 1970 年代。

南極洲發生的事情并不止于此

南極海冰的消失是一個地球問題。海冰就像一面巨大的鏡子，將陽光反射回太空。沒有它，更多的能量會留在地球系統中，加速全球變暖，加劇風暴和推動海平面上升在全球沿海城市。

野生動物也受到影響。帝企鵝依靠海冰來繁殖和撫養它們的雛鳥。微小的磷蝦——類似蝦的甲殼類動物，構成了南極食物鏈的基礎，是鯨魚和海豹的食物——以生長在冰下的藻類為食。沒有那冰，整個生態系統開始瓦解.

世界底層發生的事情正在向外蔓延，重塑天氣系統、洋流以及陸地和海洋的生命。

南極洲不再是我們曾經認為的那個穩定的冰凍大陸。它正在迅速變化，其變化方式是當前氣候模型沒有預見到的。直到最近，這些模型還假設全球變暖會增加降水和冰融化，使表層水煥然一新，并有助于保持南極海冰的相對穩定。這個假設現在已經不成立。

我們的研究結果表明，地表水的鹽度正在上升，海洋的分層結構正在瓦解，海冰的下降速度比預期的要快。如果我們不更新我們的科學模型，我們就有可能被我們本可以準備的變化打個措手不及。

事實上，2015 年鹽度增加的最終驅動因素仍然不確定，這凸顯了科學家需要修正他們對南極系統的看法，并強調了進一步研究的緊迫性。

我們需要繼續觀察，但正在進行的衛星和海洋監測受到資金削減的威脅。這項研究為我們提供了一個早期預警信號、一個行星溫度計和一個跟蹤快速變化的氣候的戰略工具。如果沒有準確、連續的數據，就無法適應商店的變化。

亞歷山德羅·席爾瓦諾， NERC 海洋學獨立研究員，南安普敦大學

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