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来自研究机构

红色和绿色的雪藻增加了南极半岛的融雪

日期:
2021年1月13日
来源:
科罗拉多大学博尔德分校
简介:
一项史无前例的科学研究表明,在南极半岛的雪地上生长的红藻和绿藻会导致大量的额外融雪,其融雪量与落基山脉的雪地上的灰尘融雪量相当。这可能对区域气候、冰雪融化、淡水供应和生态系统产生严重影响,但目前的全球气候模型没有考虑到这一点。
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根据美国国家冰雪数据中心(NSIDC)附属研究科学家、西华盛顿大学助理教授阿利亚·汗(Alia Khan)领导的一项首次科学研究,南极半岛(AP)雪地上生长的红藻和绿藻会导致大量额外的融雪,其融雪量与落基山脉雪地上的灰尘融雪量相当。随着地球持续变暖,南极洲的藻华可能会增加,这将进一步加剧季节性融雪,并促进亚太地区无冰区的扩大。这可能对区域气候、冰雪融化、淡水供应和生态系统产生严重影响,但目前的全球气候模型没有考虑到这一点。该研究结果于2021年1月13日发表在欧洲地球科学联盟的《地球科学》杂志上冰冻圈

汗说:“南极半岛的变暖正在引起冰雪融化以及生态系统反应的剧烈变化。”“我们看到这些藻类在沿海的大片地区蔓延。这些花朵可能是如此强烈和黑暗,就像在阳光明媚的日子里穿一件深色t恤一样,它们会使表面变暖,导致更多的融化。气候变暖可能会扩大和加强雪藻的繁殖季节,随着气候继续变暖,这种情况可能会在南极洲的这个地区继续增加。”

研究人员调查了红藻和绿藻对反照率和辐射强迫的影响,反照率是指雪表面反射回太空的光线量,辐射强迫是指表面吸收的能量量。较暗的地表会降低反照率,增加辐射强迫,而正的辐射强迫会导致地球变暖。这是首次对AP地区藻类的辐射强迫效应进行估算。科学家们于2018年1月在三个地点对红雪藻和绿雪藻进行了地面光谱反照率测量,然后利用南极洲帕尔默站多年来的太阳辐射测量数据对辐射强迫进行了建模。其中两个地面站点位于帕尔默站以北的乔治国王岛,另一个位于纳尔逊岛。由于藻华与动物粪便有关,而动物粪便能产生藻类生长所需的营养物质,因此研究人员选择了海豹、企鹅和其他鸟类经常出没的地点。

与干净的雪相比,科学家们发现绿藻斑块使雪的反照率降低了40%,红藻斑块使雪的反照率降低了20%。绿雪藻比红雪藻含有更多的叶绿素,因此吸收更多的太阳辐射,对于雪中相同浓度的藻类,反照率降低的幅度更大。结果,绿色斑块的辐射强迫平均值是红色斑块的两倍。在南方夏季的生长高峰期,辐射强迫增加约为26瓦/平方米,红藻的辐射强迫增加约为13瓦/平方米。这些辐射强迫的数量与中纬度地区(如落基山脉)积雪上的灰尘造成的辐射强迫相当,后者促进了那里的融雪。在美联社,藻华导致每年约3700立方米的额外融雪,或超过一百万加仑的额外融雪。

“南极洲已经是一个非常美丽的地方,雪藻的大量繁殖增加了额外的艺术层面,”科罗拉多大学博尔德分校环境科学合作研究所(CIRES)的极地研究员、该研究的合著者特德·斯坎博斯说。“但就像许多自然系统一样,气候变化正在把事情推向新的极端,带来一些意想不到的后果。我们看到这些新的更暗、更广泛的水华正在加速融化,这种反馈使冰退缩得更快。”

这项研究的结果表明,雪藻在AP地区的融雪中发挥了重要作用,并且应该在未来对AP地区无冰扩张的估计中加以考虑。未来的研究将集中于更广泛地绘制藻类繁殖的分布图,以及产生最强烈藻类繁殖的气候事件。

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故事来源:

材料所提供的科罗拉多大学博尔德分校注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. Alia L. Khan, Heidi M. diersen, Ted A. Scambos, Juan Höfer, Raul R. Cordero。南极沿海雪藻的光谱特征、辐射强迫和色素含量:光谱区分红色和绿色群落的方法及其对融雪的影响冰冻圈, 2021;15 (1): 133 doi:10.5194 / tc - 15 - 133 - 2021

引用此页

科罗拉多大学博尔德分校。“红色和绿色的雪藻增加了南极半岛的融雪。”《科学日报》。《科学日报》,2021年1月13日。< www.koonmotors.com/releases/2021/01/210113120658.htm >。
科罗拉多大学博尔德分校。(2021年1月13日)。红色和绿色的雪藻增加了南极半岛的融雪。《科学日报》。2023年6月18日检索自www.koonmotors.com/releases/2021/01/210113120658.htm
科罗拉多大学博尔德分校。“红色和绿色的雪藻增加了南极半岛的融雪。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2021/01/210113120658.htm(2023年6月18日访问)。

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