科学家们发现了令人惊讶的北极快速变化的证据

靠近北冰洋海岸的海冰逐渐减少，使得海岸附近的海水变得更加开阔，从而形成了波浪。上升的波浪作用向下延伸并搅动浅层大陆架上的沉积物，释放到地表的镭和其他化学物质，并被洋流(如波浪式漂移)冲入开阔的海洋。一项新的研究发现了令人惊讶的证据，表明气候变化正在迅速引起北极地区的沿海变化，这可能对北极的食物网和动物种群产生重大影响。

科学家们发现了令人惊讶的北极快速气候变化的证据:在北极附近的北冰洋中，他们发现在过去的十年里，镭- 228的含量几乎翻了一番。

这一发现表明，沿海地区正在发生大规模的变化——因为镭的来源是环绕海洋的陆地和浅层大陆架。这些沿海地区的变化，反过来也会给北冰洋带来更多的营养、碳和其他化学物质，从而对北极的食物网和动物种群产生巨大的影响。

由伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)领导的研究小组怀疑，海冰的融化使海岸附近的更多的水被风吹来形成波浪。波浪作用延伸到浅层的架子上，搅动着沉积物，释放出的镭射到海面上，然后进入广阔的海洋。同样的机制也可能会将更多的营养物质、碳和其他化学物质输送到北冰洋，促进食物链底部浮游生物的生长。这反过来又会对鱼类和海洋哺乳动物产生重大影响，并改变北极的生态系统。

这项研究发表在《科学进展》杂志上。科学家们长期使用镭- 228来追踪来自陆地和沉积物的物质流向海洋。它是沉积物中钍放射性衰变产生的一种天然同位素。但与钍不同的是，它溶解在水里，科学家可以在那里追踪其流动的来源、数量、速率和方向，Kipp说

2015年夏天，Kipp在“海利”号破冰船上进行了为期两个月的航行，从北冰洋西侧到北极的69个地点进行了测量。这次航行是国际地质遗迹计划的一部分，该计划旨在测量世界海洋中的化学物质，以了解海洋环流，并为评估海洋未来的化学变化提供一个基线。美国地质遗迹项目和这项研究都是由美国国家科学基金会资助的。

令他们吃惊的是，研究小组发现，自从2007年的测量结果以来，北冰洋中部的镭- 228浓度已经大幅增加。它的来源是什么，为什么会增加?

研究小组调查了在海洋中漂流的海冰的轨迹，并发现了一种冰的模式——也就是水——从俄罗斯北部辽阔的北部海岸向北流向北冰洋的中部，那里的镭浓度增加了。这一模式与波导的漂移相一致，这是一种强大的水流方向，可以从沿海地区运输镭。

他们的结论是，过量的镭必须来自俄罗斯的东西伯利亚北极大陆架的沉积物，这是地球上最大的大陆架。它相对较浅，平均深度为170英尺，但它延伸至930英里外的海岸，包含大量的镭和其他化合物。

为了解释北冰洋中部镭的急剧增加，我们不得不沿着海岸线做些改变。科学家们推测，变暖的北极环境降低了海冰的覆盖范围，允许更多的波浪作用搅动沉积物，并使更多的镭流动。

但科学家们说，还有其他可能的因素导致了货架上的变化。更多的波浪作用也会导致更多的海岸线侵蚀，使更多的陆地沉积物进入海洋。变暖的温度可以融化永久冻土，将更多的物质释放到海洋中，增加河流和地下水径流可以携带更多的镭、营养物、碳和其他物质进入北极。

该研究的作者写道:“因此，继续监测北极表层水体的大陆架投入，对于了解气候变化将如何影响北冰洋的化学、生物和经济资源至关重要。”

东西伯利亚大陆架的数据覆盖目前非常有限，因此在该地区开展更多研究是非常重要的，以便查明增加的货架投入的直接原因，并允许未来的监测。“证据从Kipp大量持续的变化和同事在北冰洋的化学环境强调需要持续研究这些变化和过程,如果俄罗斯的海洋地质化学家的相关努力能够与其他国家的未来研究相结合，例如在国际地质遗迹项目的赞助下，这将是非常了不起的。”