南极海底如何变化气候也将紧随其后

目前，南极的冰川历史是气候研究中最重要的主题之一。为什么?因为不断恶化的气候变化引发了一个关键问题：南部大陆的冰块在过去对冷，暖相之间的变化有何反应，将来会如何变化?由阿尔弗雷德·韦格纳研究所(Alfred Wegener Institute)，亥姆霍兹极地和海洋研究中心(AWI)的地球物理学家领导的国际专家团队，现已对南极气候历史的九个关键区间提供了新的见解，该区间分布了3400万年，重建每个海洋中的南洋深度。这些新的地图提供了对例如洋流过去的历程的洞察力，并显示出在过去的暖期中，东极南极的大冰原对气候变化的反应类似于今天南极西冰原的反应。这些地图和免费提供的文章刚刚在在线杂志上发布《地球化学》，《地球物理学》，《地球系统》，美国地质联合会的出版物。

南大洋是地球气候系统最重要的支柱之一。它的南极极地洋流是地球上最强大的洋流，连接太平洋，大西洋和印度洋，并且在超过3000万年的时间里有效地将南极大陆及其冰块与世界其他地区隔离开来。那么现在，海洋电流只能流过那里的水足够深，并且有像大陆桥，岛，水下山脊和高原阻止他们没有任何障碍。因此，任何想了解南极气候历史和冰川历史的人都需要确切地了解遥远的过去，南洋洋底的深度和表面结构是什么样的。

现在，全球的研究人员可以在由海啸预警系统的地球科学家领导的国际专家团队准备的新的高分辨率海底网格图和数据建模方法中找到这些信息，这些信息涵盖了澳大利亚气候史的九个关键区间。南极。“在地球的历史进程中，随着大陆板块的碰撞或漂移，山脊和海山的形成，冰块将沉积的沉积物推向整个大陆架，如推土机，以及融水从陆地上运送沉积物，南大洋的地理不断变化”，AWI地球物理学家和合著者Karsten Gohl博士说。每个过程都改变了海洋的深度，在某些情况下还改变了洋流。新的网格图清楚地显示了海床表面结构在3400万年的时间内是如何演化的，分辨率约为。每像素5 x 5公里，使其精确度是以前型号的15倍。

数据集反映了南极40年地球科学研究的成果

为了重建过去的水深，专家们收集了南极40年研究的地球科学现场数据，然后将其结合到南大洋海底计算机模型中。其基础是在150多次地球科学考察中收集的地震剖面图，端到端覆盖了50万公里。在地震反射中，发出声波，穿透海底达几公里的深度。反射的信号用于生成表面以下的分层沉积物层的图像-有点像切一块蛋糕，从而揭示了各个层。然后，专家们将识别出的层与相应区域的沉积物核进行了比较，从而使他们能够确定大多数层的年龄。最后，他们使用计算机模型来“

南极气候历史的转折点

他们将这种方法应用于南极气候历史中的九个关键间隔，包括例如五百万年前的上新世早期的暖期，这被广泛认为是我们未来气候的潜在模板。当时，世界平均温度比今天高2至3摄氏度，部分原因是大气中的二氧化碳浓度高达450 ppm(百万分之几)。IPCC(IPCC关于气候变化的海洋和冰冻圈特别报告，2019年)将这一浓度作为2100年的最佳案例。2019年6月的水平为415 ppm。那时，现在漂浮在海洋上的南极冰架很可能已经完全坍塌了。“根据沉积物的沉积，我们可以知道，例如在上新世等极端温暖的时期，

因此，新地图提供了全球研究人员需要的重要气候条件的数据，以便在其冰盖和气候模型中准确模拟冰块的发展，并产生更可靠的预报。研究人员还可以从AWI的地球系统数据库PANGAEA下载相应的数据集。

除AWI的研究人员外，以下机构的专家参加了研究：(1)俄罗斯圣彼得堡全俄罗斯海洋地质和矿产科学研究所;(2)俄罗斯圣彼得堡国立大学;(3)澳大利亚塔斯马尼亚大学;(4)GNS Science，新西兰下哈特;(5)意大利国家海洋与应用地球物理研究所。

网格图描绘了南极气候历史和冰川历史中以下关键间隔的南大洋地理：

3400万年前-从始新世过渡到早渐新世;南极大陆上的第一个大陆大小的冰盖

2700万年前-渐新世;

2400万年前-从渐新世向中新世过渡;

2100万年前-中新世早期;

一千四百万年前-中新世中期，中新世气候最优化(平均全球温度比今天高约4摄氏度;大气中二氧化碳浓度高);

1050万年前-中新世晚期，主要的大陆尺度冰川活动;

五百万年前-上新世早期(全球平均温度比今天高约2-3摄氏度;大气中二氧化碳浓度高);

265万年前-从上新世过渡到更新世;

65万年前-更新世。