杜蘭大學（Tulane University）海洋學家領導的科學家小組發現，海底深處的沉積物揭示了一種測量海洋含氧量及其與地球大氣層二氧化碳之間聯繫的方法。這些發現發表在1月19日的《科學進展》（Science Advances）雜誌上，有助於解釋海洋在過去的冰川融化週期中所扮演的角色，並能改善對海洋碳循環如何應對全球暖化的預測。

當冰期過渡到氣候變暖時，海洋會透過釋放深海中儲存的碳來調節大氣中的二氧化碳。這項研究表明，從上一個冰期到今天，全球海洋氧氣含量與大氣二氧化碳之間存在著驚人的相關性——隨著氣候變暖，深海的碳釋放量可能會增加。

“這項研究揭示了南大洋在控制全球海洋氧氣庫和碳儲存方面的重要作用，”首席研究員、杜蘭大學科學與工程學院地球與環境科學助理教授Yi Wang 說。她專攻海洋生物地球化學和古海洋學。”這將對了解海洋，尤其是南大洋，未來將如何動態地影響大氣中的二氧化碳產生影響。”

Wang與伍茲霍爾海洋學研究所（Woods Hole Oceanographic Institution）的同事一起進行了這項研究，該研究所是世界領先的致力於海洋研究、探索和教育的獨立非營利組織。在2023年加入杜蘭大學之前，她曾在該研究所工作。

研究小組分析了從阿拉伯海採集的海底沉積物，以重建數千年前全球海洋的平均含氧量。他們精確測量了沉積物中金屬鉈的同位素，這表明沉積物形成時全球海洋中溶解了多少氧氣。

Wang說：”冰川-間冰期轉換過程中這些金屬同位素的研究以前從未有過，這些測量結果讓我們基本上能夠重現過去。”

鉈同位素比率顯示，與目前較溫暖的間冰期相比，上一個冰期全球海洋總體上失去了氧氣。他們的研究顯示，在北半球突然變暖期間，全球海洋出現了長達千年的脫氧現象，而在從上一個冰期過渡到今天的突然降溫期間，海洋獲得了更多的氧氣。研究人員將觀測到的海洋氧氣變化歸因於南大洋的演變過程。

“這項研究首次展示了地球從上一個冰川期過渡到過去一萬年氣候變暖時期全球海洋含氧量的平均演變情況，”世界衛生組織科學研究所副科學家、該研究的共同作者蘇妮-尼爾森（Sune Nielsen）說。”這些新數據確實意義重大，因為它們表明南大洋在調節大氣二氧化碳方面發揮著至關重要的作用。鑑於高緯度地區是受人為氣候變遷影響最嚴重的地區，這些地區首先對大氣中的二氧化碳也產生了巨大影響，這令人不安。”