印度洋鹹水輸入有助於冰河期的結束

國立臺灣大學地質科學研究所的科學家和來自英國、中國與荷蘭的科學家合作，利用來自西南印度洋莫桑比克海峽北部的海洋沈積記錄及數值模擬發現，150萬年以來的冰期-間冰期週期中，冰期發展階段的海平面下降可通過削弱印尼貫穿流强度導致印度洋鹽度不斷累加直至盛冰期；在盛冰期結束後的冰消期，印度洋高鹽水快速湧入大西洋，爲大西洋環流系統的恢復提供了動力，加速了全球氣候向間冰期暖期的轉變。該研究於2023年5月10日發表於國際學術頂刊《自然》，原文連結：10.1038/s41586-023-05866-3。

研究團隊基於來自莫桑比克海峽北部約40米長的深海沈積物岩芯，通過測量微小化石殼體中封存的化學指紋，重建了過去150萬年來每次冰期-間冰期週期的海水溫度和鹽度的變化。結果顯示，隨著冰期週期性的海平面下降，印度洋海表鹽度有規律的升高，並在盛冰期達到峰值後隨著冰消期的爆發迅速下降。

沙粒大小的浮游生物化石殼體可用於重建海洋溫度和鹽度(白色比例尺爲100微米)

「在亞熱帶充足陽光的照射下，海水蒸發會導致海水變鹹。」本研究的第一作者，來自國立臺灣大學的 Sophie Nuber 博士解釋。「通常情况下，由於印尼貫穿流的存在，印度洋海水會被來自太平洋的淡水稀釋；但全球海平面的下降會削弱了這一淡水輸入，導致印度洋鹽分不斷累積。」

冰期發展階段，大陸冰層透過累積來自海洋蒸發的淡水導致全球海平面的下降（盛冰期全球海平面下降可達120米），印度尼西亞群島因此逐漸變成陸地，切斷了太平洋淡水進入印度洋的通道，即印尼貫穿流。

「在冰期發展階段，印度洋逐漸變成一個鹹水庫，儲存著未被淡水稀釋的高鹽水」，中國科學院青藏研究所的張旭研究員解釋道，「而在冰消期，位於南非南部的厄加勒斯洋流逐漸恢復，如同打開了鹹水庫的泄洪閘，使得高鹹水快速湧入大西洋，促進了大西洋環流系統的恢復。」

「在十幾年前，我們就發現大西洋環流系統在冰消期時經歷過大幅度减弱」，卡迪夫大學的 Steve Barker 教授說道，「我們的最新結果表明，導致該環流恢復的動力（高鹹水）來自於幾萬公里以外的印度洋。」

目前，向北大西洋輸送高溫高鹽水的洋流仍處於活躍狀態，但隨著全球溫度的不斷升高，兩極冰層的融化，北大西洋和南大洋海水在不斷被稀釋，這可能導致該洋流的减弱，並引發一系列的氣候連鎖效應。

「我們的研究進一步證實了氣候系統各部分是密切連接在一起的，牽一髮而動全身」聖安德魯斯大學的James Rae博士表示，「全球變暖造成的某一地區海洋環流及海水性質的變化可對地球另一側的氣候産生巨大影響！因此我們需要停止全球暖化，防止這些關鍵環流系統的平衡被打破。」