新研究称北冰洋在冰河时期可能存在非常多的

科学家对沉积物的地球化学的研究表明，在最近的冰河时期，北冰洋与世界海洋完全隔绝，数千年来，盆地一直充满淡水。

地球北极地区正在经历快速的气候和环境变化，因此了解其过去的变化对于理解现代趋势和预测未来趋势至关重要。通过分析海洋沉积物，可以重建古代的气候条件和海洋行为。但是北极的沉积物可能很难解释，关于北冰洋在过去几百万年中在特定的冰期和间冰期是如何变化的，仍有许多未知的地方

一项发表在《自然》杂志上的最新研究文章，作者盖伯特(Geibert)等人报告了对海底沉积物中钍元素同位素的分析，表明在最近的两次冰期期间，北冰洋在充满盐水和淡水之间摇摆。

基于钍-的记录，钍-是由海水中自然存在的溶解铀的衰变产生的。钍是高度不溶性物质，附着在固体颗粒上，如尘埃颗粒或生物物质，这些固体颗粒沉入海底并被沉淀物掩埋。以这种方式从水柱中提取的钍被称为过量钍-(Thex)。它通常存在于过去45万年沉积的沉积物中，通过测量来确定沉积物的沉积速率。盖伯特和其团队创新地以此为论点，用这些测量数据来重建北冰洋中钍-的产量，从而确定盐度是如何变化的。

作者研究了横跨北极和北欧海域的沉积物岩芯，发现在过去的20万年中，沉积的几层沉积物中没有钍-。这些岩芯表明，在大约15万至13.1万年前（次倒数冰川时期）、7万至6.2万年前（末次冰期初期）以及大约1.5万年前（最后一次冰川期末），研究地点上方的水中没有生成钍-元素。

海水中产生的钍-由于粒子下沉而被迅速清除，因此即使在粒子贫乏的北极，它在海洋中的净水平迁移量也很低。因此，沉积物岩芯中不存在钍-的间隔意味着，在沉积这些沉积物时，研究地点上方的水中铀浓度很低，甚至不存在。反之，这意味着整个水柱直到海底基本上都是新鲜的-没有任何类型的溶解盐。

在前一次冰期，厚厚的冰架覆盖了北极地区。盖伯特等人推测，这种冰架已经延伸到北欧海域，可能会在格陵兰-苏格兰山脊上着陆，这是将北欧海域与大西洋海盆其余部分分隔开的高水位特征。（见题图）

冰河时期北冰洋淡水的隔离

题图

实际上，冰架可能已经筑起了北冰洋和北欧海的堤坝，将它们与大西洋的咸水流入隔离开来。当时的低海平面阻碍了通过白令海峡与太平洋的水交换。因此，来自融化的陆地冰和降水的淡水可能已经进入并最终充满了偏远的北部盆地。

与古海洋学中使用的许多其他技术不同，盖伯特团队获取钍-的方法可以用于探测原本生物生产力低到没有的环境，例如冰架下的淡水北冰洋。事实上，不含钍-的沉积物层中的微化石不存在或极为罕见，或来自较老的沉积物，而不是与钍-最小值同时存在。

这种对钍-的新解释也可能提供一种有趣的手段，以调和先前从不同的过去海平面估计方法获得的对比结果。微化石记录了全球海水中氧同位素的相对丰度，部分反映了蒸发的海水被封存在冰原或其他淡水水库中，从而影响海平面。

在最近冰河时代的某些时期，微化石同位素分析得到的海平面记录与珊瑚记录不一致。盖伯特等人认为，这些不一致性可以解释北冰洋中存储大量淡水。

文章称，分析中各种复杂情况无疑会引起疑问。众所周知，由于缺乏微体化石以及沉积速率的变化，北极沉积物的年代难以确定。因此，不确定岩芯中的钍-核心缺陷型区间是否在整个海洋盆地的所有地点完全相同的时间产生。

此外，作者必须校正其数据，以解释沉积物颗粒中铀衰变而不是水柱中铀衰变产生的钍-，这导致了测量的钍-的不确定性。这些校正对于较老的沉积物变得更为重要，因为钍-本身会衰减；钍衰变也限制了该方法可用于研究北极盐度的时间跨度。

最后，在有关沉积物中没有发现淡水动物群，因此淡水侵入北极深部盆地的直接证据仍有待发现。

然而，钍-、微体化石和生物生产力，以及硫等元素的各种缺失，这些元素部分来源于海洋沉淀物中的盐分，为未来的研究提供了令人兴奋的途径。需要对北冰洋环流和冰盖行为进行计算建模，以确定对可能产生充满淡水的盆地的陆地环流和淡水径流的现实估计。

进一步的地球化学和化石分析可能有助于支持或质疑北冰洋可能是新鲜的说法。盖伯特和他的团队创新性地使用了钍-，这可能会促使人们重新评估北冰洋的可能性以及该地区可能发生的巨大变化。

作者：SharonHoffmann

编译：左林

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