加州大學歐文分校地球系統科學家發現，由於氣候驅動的海水加熱，大西洋和南大洋的深層循環模式正在放緩。如果這種情況繼續下去，海洋從大氣中清除二氧化碳的能力將大大受阻，加劇全球變暖的影響。

這些研究人員最近發表在《自然-氣候變化》上的一項研究發現，到2100年，大西洋經向翻轉環流和南方經向翻轉環流的速度可能會減慢高達42%。模擬的最壞情況甚至表明，SMOC可能在2300年前完全停止。

“對36個地球系統模型在一系列氣候情景下的預測分析表明，不受控制的全球變暖可能導致海洋深層環流的關閉，”共同作者、UCI地球系統科學教授J.Keith Moore說。”這將是一場氣候災難，其規模類似於陸地上的冰原完全融化。”

在大西洋，當溫暖的水在表面向北流動時，它冷卻並蒸發，使其變得更咸、更稠密。這些較重的水沉入深海，並向南前進，最終重新上升，從深海攜帶營養物質，成為海洋生態系統的食物基礎。

此外，遍布全球的海洋循環為處理大氣中的二氧化碳創造了一個強大的工廠。海水和空氣的基本物理和化學作用–摩爾和他的同事稱之為”可溶性泵”–將二氧化碳吸入海洋。雖然海洋循環將一些碳送回了天空，但淨量被封存在海洋深處。

此外，浮游植物在進行光合作用和形成碳酸鹽外殼時，也會產生”生物泵”。當浮游生物和較大的動物死亡時，它們會下沉，慢慢分解並將碳和營養物質釋放到深處。有些會隨著環流和上湧而回升，但有一部分仍然儲存在海浪之下。

循環的中斷將減少海洋對大氣中二氧化碳的吸收，加劇和延長炎熱的氣候條件。隨著時間的推移，支持海洋生態系統的營養物質將越來越多地滯留在深海，導致全球海洋生物生產力下降。

摩爾說，人類依靠溶解性泵和生物泵來幫助清除通過化石燃料燃燒、土地使用方法和其他活動排放到空氣中的一些二氧化碳。分析還表明，現在減少溫室氣體排放可以防止未來深層循環的這種完全關閉。