在南极洲海岸外，几万亿吨冰冷的咸水下沉到很深的地方。随着海水下沉，它推动了“翻转”环流的最深流动——一个横跨世界各大洋的强洋流网络。翻转循环将热量、碳、氧和营养物质带到全球各地，并从根本上影响气候、海平面和海洋生态系统的生产力。

但有令人担忧的迹象表明，这些潮流正在放缓。它们甚至可能崩溃。如果发生这种情况，它将剥夺深海的氧气，限制营养物质返回海面，并可能导致冰的进一步融化，因为冰架附近的水会随之变暖。这将对海洋生态系统、气候和海平面上升产生重大的全球性影响。

我们的一项新的研究 今天发表在《自然》杂志上的一篇文章，用新的海洋模型预测了2050年深海的变化。我们的预测显示，在未来几十年里，南极翻转环流和深海变暖的速度将放缓。物理测量证实，这些变化已经在进行中。

气候变化是罪魁祸首。随着南极洲的融化，更多的淡水流入海洋。这就破坏了冰冷、含盐、富氧的海水下沉到海底的过程。这些水通常从那里向北扩散，使印度洋、太平洋和大西洋的深处得到通风。但这一切可能很快就会结束。在我们的有生之年。

为什么这很重要?

作为颠覆的一部分，约250万亿吨 每年都有大量冰冷的南极地表水沉入海洋深渊。南极附近的下沉与其他纬度的上升流相平衡。由此产生的翻转循环将氧气带到深海，并最终将营养物质返回到海面，在那里它们可以支持海洋生物。

如果南极的翻转减缓，营养丰富的海水也会减缓堆积在海底 在地表以下5公里处。这些营养物质将流失到海面或海面附近的海洋生态系统中，破坏渔业。

翻转环流的变化也可能意味着更多的热量到达冰层，特别是在南极洲西部附近，过去几十年里冰层质量损失率最高的地区。这将加速全球海平面上升。

一个颠覆性的减速也会降低海洋的能力吸收二氧化碳 从而在大气中排放更多的温室气体。更多的温室气体意味着更多的变暖，使情况变得更糟。

融水导致的南极翻转环流的减弱也可能改变热带雨带 往北一千公里左右。

简而言之，翻转环流的减缓或崩溃将以深远且可能不可逆转的方式改变我们的气候和海洋环境。

令人担忧的变化迹象

南极洲周围海洋的偏远地区是最难以计划和开展实地活动的地区之一。航程漫长，天气恶劣，海冰限制了一年中的大部分时间。

这意味着很少有测量来追踪南极边缘是如何变化的。但在有足够数据的地方，我们可以看到明显的迹象温暖的海水流向南极洲 这反过来又会导致关键地点的冰融化。

的确，有融化的迹象在南极洲的边缘 是非常清晰的，随着越来越多的淡水流入海洋并形成附近的水域不咸的 因此密度更小。这就是减缓翻转循环所需要的一切。密度大的水会下沉，而密度小的水不会。

我们是怎么发现的?

除了稀疏的测量，不完整的模型限制了我们对南极洲周围海洋环流的理解。

例如，政府间气候变化专门委博金宝平台注册员会分析的最新一组全球耦合模式预测在该地区表现出偏见 。这限制了这些模式预测南极翻转环流未来命运的能力。

为了探索未来的变化，我们采取了高分辨率全球海洋模式 那实际上代表了 南极洲附近致密水的形成和下沉。

我们进行了三个不同的实验，其中一个实验的条件从20世纪90年代起就没有变化;第二种是由预测的温度和风的变化造成的;第三场比赛也包括预计的融水变化 来自南极洲和格陵兰岛

通过这种方式，我们可以将风和变暖变化的影响与冰融化造成的变化分开。

研究结果令人震惊。该模型预测，在未来30年里，南极周围的翻转环流将减缓40%以上，这几乎完全是由融水脉冲驱动的。

在同一时期，我们的模型还预测著名的北大西洋翻转环流将减弱20%，这使得欧洲气候温和。这两种变化都将大大减少海洋内部的更新和颠覆。

我们早就知道北大西洋的翻转流很脆弱，观察表明经济放缓 已经在进行中了，转折点的预测是什么即将到来的 。我们的研究结果表明，南极洲看起来可以与北半球相媲美——甚至更远。

下一个什么?

近几十年来，深海的大部分地区都变暖了，而且检测到的趋势最为迅速南极洲附近 ，其模式与我们的模型模拟非常相似。

我们的预测只延续到2050年。2050年以后，如果没有强有力的减排，气候将继续变暖，冰盖将继续融化。如果是这样，我们预计南大洋的翻转速度将持续到本世纪末及以后。

预计南极翻覆的减缓是对冰川融化带来的淡水输入的直接反应。融水流量与地球变暖的程度直接相关，而地球变暖程度又取决于我们排放的温室气体。

我们的研究表明，持续的冰融不仅会使海平面上升，而且还会改变巨大的翻转环流，从而推动冰的进一步融化，从而导致海平面上升，并破坏全球的气候和生态系统。这是解决气候危机的另一个原因——而且要快。

马修·英格兰 澳大利亚南极科学卓越中心(ACEAS)副主任、科学教授、悉尼新南威尔士大学 ；阿黛尔莫里森 研究员，澳大利亚国立大学 ；安迪·霍格 ,教授,澳大利亚国立大学 ；李钱 ， ，麻省理工学院 ,史蒂夫Rintoul ， CSIRO研究员，CSIRO

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