波士顿学院地球化学家邢晨(Tony)和一个国际团队在《科学进展》网络版上发表的一份新报告称，在发生在2万至1万年前的最后一次冰川消融期间，南大洋在大气二氧化碳快速增加的过程中发挥了关键作用。
在这项新的研究中，王和他的合作者分析了2万到1万年前的深海珊瑚化石，当时大气中的二氧化碳正在上升。
通过检查珊瑚化石中氮和碳的化学特征，研究人员发现，由于浮游植物无法吞噬南大洋上升流提供的大量营养物质，并在深海捕获二氧化碳，海洋碳固存量减少。
王说，由于人类活动(主要是化石燃料的消耗)导致大气二氧化碳水平上升，这一发现提出了关于海洋吸收人为二氧化碳的能力和环境后果的问题，包括全球变暖、海平面上升和更频繁的野火。
自工业革命以来，人类活动排放的所有二氧化碳中，约有50%留在了大气中，约四分之一被海洋吸收，约25%被陆地上的生态系统隔离。为了更好地预测人类活动产生的二氧化碳在未来的命运，王和他的合作者们研究了2万到1万年前地球刚走出最后一个冰河时期之前大气中二氧化碳的变化情况。
地球与环境科学系助理教授王说:“更清楚地了解过去二氧化碳的变化，为人类活动产生的二氧化碳在未来的命运提供了重要的见解。”
通过研究来自南极的古冰中的气泡，科学家们了解到，在冰河时代，大气中的二氧化碳浓度比前工业时代的水平低30%左右。较低的二氧化碳水平促进了北美大冰原的生长，并使冰期的地球变冷。然而，关于为什么在冰河时期二氧化碳浓度较低，一直存在着激烈的争论。在王之前领导的一项研究中，他发现了强有力的证据，表明南大洋是导致冰河时期二氧化碳浓度降低的主要原因。
浮游植物在海洋中生长，在大量营养元素氮和磷的支持下，吸收大气中的二氧化碳并将其转化为有机碳。当这些生物死亡时，它们的生物量会沉入深海并分解为二氧化碳。这个过程被称为“生物泵”，它将大气和海洋表面的二氧化碳转移到黑暗的深海中。在现代海洋的大部分地区，浮游植物消耗了提供给阳光照射的海洋的所有营养物质，“生物泵”达到了其最大效率。然而，在南大洋，浮游植物的生长受到关键营养元素铁和阳光供应的限制。结果，
杏耀主管 ，大量的氮和磷残留在这片海洋区域，意味着浪费了一个吸收大气二氧化碳的机会。
通过分析深海珊瑚化石中氮的同位素组成，王发现南大洋的生物泵在上一个冰河时期效率更高，从大气中隔离了更多的二氧化碳，从而降低了大气中二氧化碳的浓度。
氮有两种稳定的同位素，氮14和氮15，杏耀历史其中氮15约占自然界氮原子总数的0.4%。天然样品中氮-15与氮-14比值的微小变化包含了有关海洋中氮循环的有用信息。例如，当浮游植物吸收氮来构建它们的生物量时，它们更喜欢氮14而不是氮15，留下富含氮15的氮。
王之前开发了一种高灵敏度和精确的方法，用质谱仪来测量珊瑚骨架中氮同位素的比例。这种能力使他能够测量南大洋深海珊瑚化石中氮的同位素组成。
“深海珊瑚是研究海洋历史的一个极好的档案。你可以在深海的很多地方找到它们。南京大学的李涛说，他是这项新研究的第一作者，题为“冰川碳循环事件期间南大洋环流和生物地球化学的快速变化”。
在这项新研究中，王和他的合著者们集中研究了年代久远的深海珊瑚化石，时间从2万到1万年前，当时大气中的二氧化碳含量正从冰河时代的水平上升到前工业时代的水平。深海珊瑚化石的精确年代使得直接比较南大洋的变化与南极冰芯的二氧化碳记录成为可能。
“如果你仔细观察冰川消退期间的二氧化碳记录，杏耀起源你会发现有一些突然的跳跃，”王说。“每一次飞跃都意味着在100到200年的时间里二氧化碳含量增加了百万分之10到15。这是相当快的，但我们不太明白为什么会发生这种跳跃。”
来自深海珊瑚化石的新数据，包括氮同位素和放射性碳元素，表明南大洋也是两万到一万年前二氧化碳含量快速上升的主要原因。研究发现，当这些快速的二氧化碳变化发生时，南大洋的生物泵效率较低，而南大洋的通风速度较快。
“然而，应该指出的是，当前人为二氧化碳的增加速度至少是上次冰川消退期间自然二氧化碳激增速度的10倍。我们正在以前所未有的速度改变我们的星球，”王说。
王说，他计划用深海珊瑚继续研究过去大气中二氧化碳的变化。
王说:“用遥控装置收集深海珊瑚是件令人兴奋的事。”“我们计划在下一阶段的研究中领先巴西。”
