北大西洋環流消失逼出〈明天過後〉，研究：南極環流崩潰速度更快

科學家擔心暖化會導致北大西洋的海洋環流中斷，電影明天過後的背景就是如此。但新研究發現，更大的危機在於南極洲。科學家模擬南極冰層融化對深海洋流的影響，發表於《自然》期刊的研究警告，南極融化的冰不只提高海平面，還會減緩深海水的循環，預計南極環流會在本世紀崩潰，對全球氣候和海洋生物產生巨大影響。

海洋環流系統，通常被稱為全球傳送帶，沿著一條規則的路徑穿過地球的海洋，並從上到下攪動水域。傳送帶是由冷鹹水下降到兩個地方的海底所驅動，一是靠近格陵蘭島的遠北大西洋，另一是南極洲周圍的南大洋。

在這兩個地區，機制是相同的。寒冷極地條件下，大量水結冰，水中鹽分不會進入冰，會留在液態水裡，海水越來越鹹，水越鹹密度就越高，所以殘留液態水比周圍的水重，往下沉入海底。

每年約有 250 萬億噸鹹水以這種方式在南極洲周圍下沉，隨後沿著海底向北擴散到印度洋、大西洋和太平洋。類似量從格陵蘭島向南傳播。這個過程被稱為海洋傾覆，且幾千年來沒有變化。

隨著世界變暖，每年地球盡頭的海洋形成的冰越來越少，且附近南極洲和格陵蘭大冰蓋更多冰融化，向海洋釋放淡水。結果南大洋和格陵蘭島周圍地表水不再那麼鹹，密度越來越低，下沉能力也越來越差。

這趨勢絕對會影響海洋環流，之前多數研究都集中大西洋經向翻轉環流 (AMOC)，是將溫暖海水從熱帶帶入北大西洋的洋流系統，影響有歐洲大陸西部陷入深度凍結等，但科學家認為本世紀不太可能發生。

南極洋環流減緩影響更劇烈

過往對南大洋研究較少， 科學家經過三年電腦建模發現，如果世界繼續燃燒化石燃料並產生高度污染，到 2050 年南極翻轉環流可能減緩 42%，是預測的北大西洋同等事件 19% 兩倍多，環流減緩會加速冰融化，人類將在 2050~2100 年某個時候看到對地表生產力的影響。科學家說一旦坍塌，很可能會一直坍塌，直到南極融化停止。

南極洲是世界最大冰庫，人類應該預料到融化影響將非常深遠。首先是養分，洋流會攪動海底富含營養物質的海洋生物分解殘骸，為食物鏈的底部提供食物，全球水域的海洋生物依賴帶回地表的營養物質，而南極環流將營養豐富的水從南極洲向北移動、經過紐西蘭並進入北太平洋、北大西洋和印度洋，科學家估計從南大洋輸出的養分支撐全球約四分之三浮游植物產量，是食物鏈的基礎，南極環流減少，海洋生物養分來源將率先崩潰。

此外，南極海洋傾覆速度減慢有其他連鎖反應，如可能使熱帶地區雨區移動高達 1,000 公里，當環流完全消失，北半球將愈來愈潮濕，南半球愈來愈乾燥。

主要作者、麻省理工學院海洋學家總結，海洋環流減緩將深刻改變海洋熱量、淡水、氧氣、碳和營養物質，影響將在幾世紀內擴及全球海洋。德國波茨坦氣候影響研究所的海洋學家認為，這是一篇非常重要的論文，研究方法和模型很有說服力。

研究員警告，北大西洋環流崩潰還要一個多世紀才會發生，南極海洋環流崩潰只要 30 年，影響將非常戲劇性，今日出生的人將能親眼見證。

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(首圖來源：Flickr/David Stanley CC BY 2.0)