在汹涌的德雷克海峡，科学家们发现了一个罕见的窗口，碳可以快速沉入深海

眺望南极洲附近的南大洋，我可以看到鲸鱼和海鸟在水中潜入潜出，以食物网较低层的海洋生物为食。这个食物网的底部是微小的浮游植物——生长在海洋表面的藻类，通过光合作用从大气中吸收碳，就像陆地上的植物一样。

由于浮游植物体积小，它们很容易受到海洋漩涡运动的影响。它们的数量也非常丰富，以至于从太空中经常可以看到绿色漩涡。

通常，浮游植物保留在海洋表面附近。有些可能会因为重力而慢慢沉入深处。但在汹涌的德雷克海峡，南极洲和南美洲之间 520 英里宽（850 公里）的瓶颈处，一些不寻常的事情正在发生，它对海洋如何吸收二氧化碳（全球变暖的主要驱动因素）产生了影响的气氛。

德雷克海峡

德雷克海峡因其汹涌的大海而臭名昭著，波浪最高可达 40 英尺（12 米）， 强大的汇聚电流, ，有些流动速度与 1.5亿立方米每秒. 。来自南大洋的冷水和来自北方的温暖海水在这里碰撞并旋转 强大而充满活力的漩涡.

我参与的新科学研究 作为一名海洋学家 现在展示了德雷克海峡和南大洋的其他一些特定区域如何在海洋锁定大气中的碳方面发挥着巨大作用。

这个过程对于我们了解气候至关重要。全球海洋是一个巨大的碳库，储存着 碳含量是原来的 50 倍 作为气氛。然而，只有当水携带碳时 到达深海 碳可以长期储存——长达几个世纪或几千年。

光合浮游植物是这种交换的核心。在德雷克海峡，我和我的同事发现海底山脉正在搅动一切。

海洋层的作用

海洋可以被想象为具有层次。由于表面波浪和风不断，上层总是在搅动周围，混合水域。这就像将牛奶混合到早晨的咖啡中一样。这搅动 混合太阳热能和气体, ，例如从大气中吸收的二氧化碳。

水的密度通常随着水变得更深、更冷、更咸而增加。这形成了通常平坦的密度层。由于水倾向于保持其密度恒定，因此它主要水平移动，并且不容易在表面和深海之间移动。

然而，尽管存在这种物理障碍，水测试表明，人类活动产生的二氧化碳正在进入深海。一种方法是通过化学：二氧化碳溶解在水中，产生碳酸。海洋中的生物是另一种。

德雷克海峡的景色

海洋学家长期以来一直指出北大西洋和南大洋是 地表水被移至深处, ，带走大量的碳。然而，最近的研究表明，这个过程实际上可能只由几个领域主导—— 包括德雷克海峡.

尽管它是最著名的海洋区域之一，但科学家直到最近才能够观察到这个窗口的作用。

德雷克海峡的主要水流是由穿过南大洋的强烈西风的影响形成的。科学家发现，西风造成了水密度的倾斜，靠近南极洲的稠密水域较浅，较冷的融水覆盖了地表，但向北延伸至南美洲的海洋深处倾斜得更深。

随着在 自主水下机器人 通过计算机建模，我们已经能够展示南大洋的水流如何与德雷克海峡的水下山脉相互作用。这次水下互动 混合了海洋, ，增强咖啡般的搅拌过程。

沿着倾斜的密度水平的搅拌为来自海洋上层的水进入深处提供了通道。海洋表层的浮游植物会随着这种搅拌而移动到深处，比仅靠重力下沉要快得多。

在能量较低的地区，这些浮游植物会死亡，并将其碳呼吸回大气中或慢慢下沉。然而，在德雷克海峡，浮游植物可以在此之前被扫到深处，这意味着它们从大气中吸收的碳被隔离在深海中。溶解和储存在深海中的碳也可能在这些地方排出。

科学家估计，最深的海水仅通过大约 海洋表面积的5%. 。这是那些特别的地方之一。

调查德雷克海峡和其他海洋学窗口可以让科学更好地了解气候变化和我们蓝色星球的运作方式。