阿尔弗雷德·韦格纳研究所的科学家：“我们需要重新审视北冰洋的作用。”
[03。 2021年2月]北冰洋被厚达900 m的架子冰覆盖，并且在过去15万年来至少两次充满了淡水。最新一期《自然》杂志报道了这一令人惊讶的发现，这是阿尔弗雷德·韦格纳研究所和MARUM的科学家进行了长期研究的结果。通过对海洋沉积物的成分进行详细分析，科学家可以证明北冰洋以及北欧海至少在两个冰期没有海盐。相反，这些海洋在厚厚的冰盖下充满了大量淡水。然后，这些水可以在很短的时间内释放到北大西洋。如此突然的淡水输入可以解释气候的快速波动，而此前却没有找到令人满意的解释。
大约60.000至70.000年前，在上一个冰川期的一个特别寒冷的时期，北欧和北美的大部分地区都被冰盖覆盖。从爱尔兰和苏格兰经斯堪的纳维亚半岛到卡拉海（北冰洋）的东缘，欧洲的冰盖跨越了5000多公里。在北美，现在被称为加拿大的大部分地区被埋在两个大冰盖下。格陵兰岛和白令海海岸线的部分地区也被冰川化。北冰洋北面的冰情如何？它被厚厚的海冰覆盖了，还是漂浮在这些巨大的冰原的舌头上，远远超出了北极？
到目前为止，对这些问题的科学答案或多或少是假设的。与陆地上的沉积物相反，不稳定的巨石，葡萄树和冰川谷是冰川的明显地标，迄今为止，在北冰洋仅发现了很少的巨大冰架痕迹。不来梅大学阿尔弗雷德·韦格纳研究所亥姆霍兹极地和海洋研究中心（AWI）和MARUM海洋环境科学中心的地球科学家现在已经收集了北冰洋和北欧海洋的现有证据，并将其与新数据结合起来一个令人惊讶的结论。
根据他们的研究，过去15万年来，北冰盖的漂浮部分覆盖了北冰洋的大部分地区。大约在70,000-60,000年前以及大约150,000-130,000年前。在这两个时期中，淡水在冰下蓄积，形成了数千年的完全新鲜的北冰洋。
“这些结果意味着我们对冰川气候下对北冰洋的了解发生了真正的变化。据我们所知，这是首次考虑到北冰洋和北欧海的完全清新-不仅发生了一次，而且发生了两次。”第一作者，阿尔弗雷德·韦格纳研究所的地球化学家沃尔特·吉伯特博士说。
他们的发现基于对北冰洋，弗拉姆海峡和北欧海不同地区的十个沉积物岩心的地质分析。堆积的沉积物反映了过去冰川的气候历史。在调查和比较沉积物记录时，地球科学家发现，始终以相同的两个时间间隔缺少重要的指标。 “在盐水中，自然产生的铀的腐烂总是导致同位素th 230的产生。这种物质积聚在海底，由于其75,000年的半衰期，在很长一段时间内仍可被检测到。” Walter Geibert解释说。
因此，地质学家经常使用这种or同位素作为天然时钟。 “在这里，它反复而广泛的缺席是向我们揭示发生了什么的赠品。据我们所知，这种模式的唯一合理解释是，北冰洋在较年轻的时候就充满了淡水两次，呈冰冻和液态形式。”合著者兼微古生物学家，来自AWI的Jutta Wollenburg博士解释说。
一个由多个海峡与北大西洋和太平洋相连的大海洋盆地怎么会变得完全新鲜？ “如果我们意识到在冰川期，全球海平面比今天低了130 m，并且北极的冰团可能进一步限制了海洋环流，那么这种情况是可以想象的，”地质学家Ruediger Stein教授指出。在AWI和MARUM。
诸如白令海峡或加拿大群岛的声音之类的浅层连接当时处于海平面之上，从而完全切断了与太平洋的连接。在北欧海域，延伸到海底的大型冰山或冰原限制了水团的交换。夏季的冰川，冰融化以及流入北冰洋的河流不断向该系统输送大量淡水，每年至少1200立方公里。这笔款项的一部分将被迫通过北欧海域，穿过格陵兰岛-苏格兰山脊中稀疏且较深的较深连接处进入北大西洋，从而阻碍了盐水向北渗透。这导致了北冰洋的新鲜化。
沃尔特·吉伯特说：“一旦冰障机制失效，大量的盐水就会再次充满北冰洋。” “我们相信，这样一来，它便可以迅速取代较淡的淡水，从而将北欧海的浅南部边界格陵兰-苏格兰-里奇的淡水突然排放到北大西洋。”
假设大量的淡水存储在北冰洋中并且可以快速释放，这将有助于理解过去一系列气候波动之间的联系。它还将为不同的过去海平面重建方法之间的明显差异提供解释。沃尔特·吉伯特解释说：“在某些寒冷时期，珊瑚礁的残骸表明其海平面要比南极冰芯的重建或小型海洋生物的钙质壳的重建高。” “如果我们现在接受淡水不仅可能以固体形式存储在陆地上，而且其中一些也以液体形式存储在海洋中，那么不同的海平面重建方案就更好了，我们可以通过计算来协调珊瑚礁的位置淡水预算的多少。”
从北冰洋释放的淡水也可能解释了上一个冰河时期某些突然的气候变化事件。在此类事件中，格陵兰岛的温度在几年内可能会上升8-10摄氏度，仅在数百或数千年的过程中才恢复到原始的寒冷冰川温度。 “我们在这里看到了地球系统过去的北极气候临界点的一个例子。现在，我们需要更详细地研究这些过程之间如何相互联系，并评估北冰洋这一新概念如何帮助缩小我们的知识差距，特别是考虑到人为气候变化的风险。” Walter Geibert说。
Walter Geibert，Jens Matthiessen，Ingrid Stimac，Jutta Wollenburg，Ruediger Stein：淡水北冰洋的冰川事件被厚厚的冰架覆盖。自然（2021），DOI：10.1038 / s41586-021-03186-y