大西洋洋流“生命线”几近中断，但AMOC依然强劲

荷兰、美国、中国和英国研究团队的新结果表明，厄加勒斯漏流与大西洋经向翻转环流（AMOC）之间的关系比过去教科书假设的更复杂。AMOC像一条海洋传送带，把大西洋表层暖水向北输送，再把更冷、更重的深层水向南带回。通过这种上下交换，它影响北大西洋和欧洲的温度，是全球气候系统的重要组成部分。过去几十年，科学家认为，厄加勒斯漏流把印度洋的温暖和咸水绕到南非以南后进入大西洋；如果南大洋副热带锋面位置改变，漏流会增强或减弱。这里的副热带锋面是海水温度和性质明显不同的海域分界。传统观点认为，更多盐分进入北大西洋会促进北大西洋深层水形成，从而帮助维持AMOC。但论文第一作者、乌得勒支大学的 Suning Hou 博士指出，地质证据显示这种说法并非处处成立：即使漏流减弱，AMOC仍可能保持强劲。研究团队考察上新世晚期约360万至260万年前的气候。该时期先经历短暂而显著的冰期事件，随后进入比今天更温暖的中皮亚琴察暖期。气候从偏冷转向偏暖的过程，使研究者能观察南非附近海域和大西洋环流如何变化。团队分析了国际大洋发现计划 U1475 站位的海洋沉积岩芯，该站位位于厄加勒斯高原、南非以南约500公里。研究者利用微体化石沟鞭藻包囊和有机脂质分子指标，这些材料像古气候档案，可估算古温度并追踪南大洋副热带锋面南北移动。Hou 博士解释，沉积物中温水种沟鞭藻增多、冷水种减少，意味着锋面向南移，给印度洋水进入大西洋打开更宽通道；反之则通道变窄。根据这些指标，他们重建了上新世晚期厄加勒斯漏流可能发生的强弱变化。为判断大西洋如何响应，团队还利用墨西哥湾北部 ODP 625 站位的温度记录，并结合已发表的赤道大西洋、北大西洋和加勒比海证据。再把地质记录与覆盖上新世晚期冰期和暖期的数值气候模型模拟比较，证据显示南大洋锋面移动与大西洋温度分层及翻转环流变化相互关联。厄加勒斯高原重建表明，副热带锋面在约340万年前开始北移，并在冰期事件中继续北移。同期厄加勒斯地区水温下降约3摄氏度，U1475 站位变得接近副极地环境，说明漏流显著减弱，甚至可能接近停止。按传统理论，进入大西洋的盐水减少应使AMOC减弱；但地质证据和模型模拟显示，环流关键部分反而呈现相反变化。冰期时，北大西洋暖流并没有向高纬度伸得更远，但北大西洋深层水形成增强，低纬度翻转环流也增强。更强的环流使大西洋温跃层，即暖表层水与冷深层水之间的界线，在更广范围内变浅。合作者 Carolien van der Weijst 早年在一份单一沉积记录中发现这一异常信号，但当时不清楚是局部变化还是更大范围现象。乌得勒支大学 Francien Peterse 教授说，当厄加勒斯高原也出现同样信号时，团队意识到这并非局部异常，而是整个海盆温跃层重组，随后气候模型也证实了这一点，整个故事突然清晰。结果挑战了厄加勒斯漏流通过向大西洋供盐直接控制AMOC的观念。研究说明，全球海洋环流各部分之间的关系会随气候状态和海洋物理边界改变。未来评估AMOC可能需考虑南来盐水供给以外的因素，某些情况下北大西洋本地控制深层水形成的过程同样重要，甚至更重要。研究者强调，结论基于上新世晚期的古地理和古气候，不能直接预测现代或未来全球变暖下AMOC会如何变化。未来副热带锋面若向南移动，可能增加进入大西洋的盐水；但现代AMOC还受北极咸水和淡水输入影响，且地理格局不同于上新世晚期。更广泛启示是，驱动大西洋翻转环流的主要力量在地史中未必恒定，不同气候状态会让不同机制占据主导。这项研究属于欧洲研究委员会资助的大型研究项目 OceaNice 的一部分。