快速变化的北极：北极的碳和营养素明显增加

作为国际GEOTRACES研究计划的一部分，美国海岸警卫队Cutter Healy和德国研究破冰船Polarstern组成的国际科学家团队于2015年在北极举行了会议，对北冰洋的元素进行了调查。

架子上的沉积物，河流的淡水径流为北极带来了更多的碳，养分。

微量元素可能会随着未来北极融解物从多年冻土融化中释放出溶解的有机物而增加。北极地区的营养水平和生产力可能会提高，但是随着更多的热量从大气层吸收，冰盖的损失将继续恶化总体变暖。

伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）的研究人员及其国际同事进行的一项新研究发现，河流和大陆架沉积物的淡水径流正在通过极地漂移（主要表面）将大量的碳和微量元素带入北冰洋部分地区。将水从西伯利亚穿过北极转移到北大西洋的水流。

2015年，作为国际GEOTRACES计划的一部分，在北冰洋进行研究的海洋学家发现，北极附近地表水中痕量元素的浓度远高于当前两岸地区。他们的研究结果于本周发表在《地球物理研究杂志》上。

在2015年北极GEOTRACES探险队中，一只北极熊在美国海岸警卫队切特·希利的视线范围内。北极经历了地球上最高的变暖，导致海冰变薄并退去。该地区的标志性北极熊依靠海冰来狩猎，旅行和交配。

该研究的主要作者WHOI海洋化学家Matthew Charette解释说：“许多重要的微量元素从河流和陆架沉积物进入海洋，很快从水柱中去除。”“但是在北极地区，它们与河流中丰富的有机物结合在一起，这使得混合物可以被输送到距其来源超过1000公里的北极中部。”

微量元素（如铁）构成海洋生物的基本构成要素。随着北极变暖和大片海域在更长的时间内变得无冰，海藻的生产力越来越高。来自河流和陆架沉积物的大量痕量元素会导致到达北冰洋中部的养分增加，从而进一步推动藻类生产。

查雷特说：“很难确切说明这可能带来什么变化。”“但我们确实知道海洋生态系统的结构是由养分的可获得性决定的。”

营养物质促进浮游植物的生长，浮游植物是构成海洋食物网基础的微小藻类。一般来说，浮游植物会带来更多的浮游动物-小鱼和甲壳类动物，然后可以被海豹和鲸鱼等顶级海洋捕食者食用。

随着越来越多的河流径流到达北极，预计更高的微量元素和营养素的浓度以前会被冻结在冻土（永久冻土）中，而北极的变暖速度要比地球上任何其他地方快得多。虽然养分的增加可能会提高北极的海洋生产力，但查雷特告诫说，海冰的持续丧失将进一步加剧气候变暖，这将对生态系统产生更广泛的影响。

他补充说：“北极在调节地球气候方面发挥着重要作用，其冰盖将阳光反射回太空，有助于减轻由于温室气体排放而导致的全球气温上升。”“一旦冰层消失，北冰洋将从大气中吸收更多的热量，这只会使我们的气候困境更加恶化。”

参考：Matthew A. Charette，Lauren E. Kipp，Laramie T. Jensen，Jessica S. Dabrowski，Laura M. Whitmore和Jessica N.撰写的“跨极漂流是河流和陆架衍生的微量元素向中冰洋的来源”。 Fitzsimmons，Tatiana Williford，Adam Ulfsbo，Elizabeth Jones，Randelle M.Bundy，Sebastian M.Vivancos，Katharina Pahnke，Seth G.John，Yang Xiang，Mariko Hatta，Maria V.Petrova，Lars-EricHeimbürger-Boavida，Dorothea Bauch，罗伯特·牛顿，当归·帕斯夸里尼，艾莉森·阿格瑟，雷纳·MW·阿蒙，罗伯特·F·安德森，佩尔·安德森，罗纳德·本纳，卡特琳·鲍曼，劳伦斯·爱德华兹，桑德拉·格达涅克，洛伊斯·杰·林格纳，阿里丹娜·冈萨雷斯， Mats Granskog，Brian Haley，Chad R.Hammerschmidt，Dennis A.Hansell，Paul B.Henderson，David C.Kadko，Karl Kaiser，Patrick Laan，Phoebe J.Lam，Carl H.Lamborg，Martin Levier，Lianglei Li，Andrew R玛格琳（Margolin），克里斯·措施（Chris Measurements），罗布·米达格（Rob Middag），弗兰克·米勒罗（Frank J. Millero），威拉德·摩尔（Willard S.她的读者Robert Rember，Micha JA Rijkenberg，Matthieu Roy-Barman，Michiel Rutgers van der Loeff，Mak Saito，Ursula Schauer，Peter Schlosser，Robert M.Sherrell，Alan M.Shiller，Hans Slagter，Jeroen E.Sonke，Colin Stedmon ，Ryan J.Woosley，Ole Valk，Jan van Ooijen和Zhang Ruifeng，2020年4月8日，地球物理研究-海洋。
10.1029 / 2019JC015920

北极GEOTRACES探险队的经费由美国国家科学基金会，瑞典研究委员会Formas，法国国家民族研究基金会和LabexMER，荷兰科学研究组织以及丹麦独立研究基金提供。 USCGCHealy和R / V Polarstern。