南极冰间湖碳汇作用：气候变暖下的新发现

在南极罗斯冰架与维多利亚地之间，星星点点的冰间湖悄然映衬着静谧的景色。画面由张菀莛捕捉。

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南极冰盖与浩瀚海冰的接壤地带，散布着大大小小的冰间湖。科学家们发现，这些看似不起眼的水域，实则拥有惊人的碳封存能力。

南大洋是全球重要的“碳仓库”之一，它默默吸纳了大量人类排放到大气中的二氧化碳。这些被吸收的碳最终去向何方、能否被长期“锁住”，一直是科学界关注的焦点。

冰间湖这类常年被海冰包围的水域，被视为能量与物质交换的“咽喉要道”，是研究碳循环的关键环节。然而，受限于极端环境与观测难度，冰间湖在深海碳封存中所扮演的具体角色，长期以来模糊不清。

北京大学研究团队联合国内外多个研究机构，系统收集并分析了来自南极多个海域共计86个沉积物柱样，构建了过去1.2万年以来高分辨率的碳埋藏记录。相关研究成果发表于国际期刊《美国国家科学院院刊》。研究揭示：在气候变暖背景下，仅占南大洋面积约3%的沿岸冰间湖，贡献了南大洋沉积物中有机碳埋藏总量的约42%。更值得注意的是，其“吸碳”能力在过去1.2万年间因气候变暖增强了9倍。

气候越暖，冰间湖为何越能“吸碳”？背后的原理是什么？

研究团队透过重建过去1.2万年的历史数据发现，气候变暖导致海冰覆盖减少，使得冰间湖开阔水域面积扩大、存在时间延长，这如同为浮游植物打开了更广阔的生长空间。通过光合作用，这些微小的生物吸收了溶解在水中的二氧化碳。在沉降过程中，其残骸和排泄物颗粒又因冰架融化提供的细小矿物颗粒有了“便车”可搭，形成更易下沉的聚合体，最终被输送并埋藏到海底沉积物中，完成了从大气到深海沉积物的碳封存过程。

分析指出，有两条路径能增强其碳吸收能力：一是直接刺激浮游生物的生产力；二是通过加剧冰架底部融化，释放更多利于碳吸附和保护的细小矿物颗粒。这意味着，在一定的变暖范围内，南极冰间湖系统可能扮演着地球气候系统的天然“缓冲器”角色——其不断增强的碳封存能力，可以部分抵消因人类活动导致的大气二氧化碳浓度上升。

据估算，在当前南极变暖速率约为全球平均水平2倍的情况下，到本世纪末，冰间湖的碳埋藏速率可能达到当前水平的近3倍。因此，将冰间湖的面积变化、生物地球化学过程及其对变暖的反馈，纳入新一代地球系统模型，有助于更准确地预测海洋吸碳能力和气候变化轨迹。

值得关注的是，过度变暖可能导致支撑冰间湖的形成模式发生根本改变，甚至引发冰架大规模崩解。因此，认识到南极冰间湖等自然系统的调节能力，有助于我们更全面地理解地球系统的复杂性，从而更坚定地探索绿色发展之路。

（作者分别为北京大学城市与环境学院研究员、北京大学城市与环境学院博士研究生）

《 人民日报 》（ 2026年01月31日 06 版）