海洋中最古老的水并没有意外地随着时间流逝。
在北太平洋深处,一大片被淹没的海水被困在强大的水流和海底之间,而在这个没有空气的“阴影地带”之中,古老的海水几乎就像时间静止一样原封不动地保存着。
“我们发现,在印度洋和太平洋水面以下约2公里的位置存在一个“阴影区”,这里几乎没有发生过任何垂直的移动。几个世纪以来,这里的海水都是静止的,”来自澳大利亚新南威尔士大学的海洋学家 Casimir de Lavergne说道。
他补充道:“碳—14年代测定法(根据碳—14衰变的程度来计算出样品的大概年代的一种测量方法)告诉我们,最古老的水是在北太平洋深处。直到现在,我们都一直在努力理解为什么最古老的海水会在水平面下2公里的深度附近汇聚。”
(图片来源:Fabien Roquet and Casimir de Lavergne)
根据一项关于深海环流的新分析,这个现象是海底的几何形状造成的,并长时间阻止了极深处密集的海水循环流动到水平面上。
“在南纬32°以北的地区,海底的深度分布迫使致密的南方水域向北流动约4公里的深度,并向深度大于2.5公里的地方往南返回循环流动,”该研究团队在论文中解释。
这意味着,在北太平洋的一个偏远地区,即向西向东大约6000公里,向南延伸约2000公里,这个深水域在循环中运行,几乎没有机会到达海平面。
“我们研究的目标是了解这水是如何变得如此古老以及它的成因,”团队成员之一,海洋学家Ryan Holmes在《悉尼先驱晨报》(Sydney Morning Herald)上说道,“我们已经得出了一种能解释我们所有观察结果的理论,即是由海底的形状造成的。”
研究小组认为,由于海底地形以及被困的水几乎无法到达海洋表面的原因,与海平面处的海水相比,阴影区域的氧气浓度将会非常低——但这几乎停滞的水仍然可以维持生命。
de Lavergne说道:“这不是一个充满活力的区域,但这并不意味着它是一个死亡地带。”
大西洋和南大洋不存在同样的循环陷阱,但是研究人员表示,印度洋也有类似的阴影区——但由于它靠近来自南极洲的淡水,这便意味着那里的静止水的含量比北太平洋的深水区要少。
现在我们知道了这种水下模式,研究人员想要了解它对整个海洋系统意味着什么。
Holmes在一份新闻稿中解释说:“这个孤立的阴影区阻挡了数千年的旧海水,它也会吸收营养和碳,这对海洋的容量产生了直接影响,从而会影响气候。”
“因此,这项研究不仅是回答了一个关于深海水域的问题,同时它也打开了更多与气候变化,以及主要海洋生态有关问题的大门。”