NASA 超級電腦顯示格陵蘭冰融化如何促進海洋生態系統發展

根據最近的研究,格陵蘭的冰層融化所帶來的影響超乎預期,這不僅僅是海平面上升的問題,還導致了海洋微生物的數量激增,這對海洋生態系統和全球碳循環有著重要的影響。這項研究由美國國家航空暨太空總署(NASA)支持,科學家們使用了強大的電腦模型來研究格陵蘭周邊難以到達的海洋水域。這個模型名為 ECCO-Darwin,由加州的 NASA 噴氣推進實驗室和麻省理工學院共同開發,整合了數十億個數據點,模擬海洋物理與海洋生物之間的關係,從而使研究人員能夠深入了解冰川融化對生態系統的影響。

格陵蘭的冰蓋因氣候變化而發生重大變化,每年約有 2,700 億噸冰融化進入海洋。在夏季高峰期,特別是來自雅各布沙文冰川(Jakobshavn)的冰川融水,每年向海洋排放超過 30 萬加侖(約 1,200 立方米)淡水。這些淡水與下方的鹽水相遇,形成湍流。NASA 的科學家認為,冰川融水像是電梯,將重要的養分如鐵和硝酸鹽從深海提取到陽光照射的水面,這一過程促進了名為浮游植物(phytoplankton)的微小植物型生物的生長。儘管如此,在格陵蘭偏遠而冰冷的沿海水域直接觀察這一過程極具挑戰性。聖荷西州立大學的海洋學家達斯汀·卡羅爾(Dustin Carroll)表示:“我們面臨著理解一個如此偏遠且被冰覆蓋的系統的經典難題。我們需要一個優秀的電腦模型來幫助我們。”

ECCO-Darwin 模型的研究重點集中在雅各布沙文冰川腳下的一個湍流峽灣,該冰川是冰原上最活躍的冰川。科學家們使用 NASA 的超級計算機來模擬冰川融水的流動,並計算出,這些融水攜帶的養分可使研究區域的夏季浮游植物生長增加 15% 至 40%。這一發現解釋了為何過去的衛星數據顯示,1998 年至 2018 年間北極水域的浮游植物生長增長了 57%。例如,2024 年 6 月 16 日,NASA 的 Aqua 衛星拍攝到北大西洋海域出現了一個大規模的浮游植物繁盛區,該繁盛區約 800 公里寬,位於格陵蘭東部和冰島南部之間。浮游植物雖然小於針頭,但對地球和海洋食物鏈至關重要,這些生物能夠吸收二氧化碳,並為小型動物如磷蝦提供食物,進而成為魚類和鯨魚等大型生物的食物來源。

科學家們目前尚不確定這一浮游植物的增長是否會對海洋生物和漁業產生長期的積極影響。隨著格陵蘭冰川融化的速度預計將加快,其對生態系統的影響,包括海平面和沿海水域的鹽度,仍需進一步研究。研究團隊計劃擴展模擬範圍,以了解格陵蘭沿岸及更廣泛地區的影響。這些研究結果已在《自然通訊:地球與環境》期刊上發表,為理解氣候變化對海洋生態系統的影響提供了新的視角。


Henderson
Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。